С высоты 2 м отвесно на ровный асфальт бросили мячик массой 100 г, после чего он подпрыгнул на высоту 7 м. Насколько большую скорость придали мячу при броске вниз? Примите, что взаимодействие мяча с асфальтом было абсолютно упругим (в отличие от предшествующей задачи), а ускорение свободного падения 10 м/с². Начальная потенциальная энергия мяча Дж Конечная потенциальная энергия мяча Дж Изменение потенциальной энергии мяча Дж Оно возникло из-за появления при ударе Ек Дж Она обусловлена начальной скоростью м/с

Начальная потенциальная энергия мяча = mgh = 0.1 * 10 * 2 = 2 Дж Конечная потенциальная энергия мяча = mgh = 0.1 * 10 * 7 = 7 Дж Изменение потенциальной энергии мяча = 7 - 2 = 5 Дж

Из закона сохранения механической энергии: Начальная потенциальная энергия + Начальная кинетическая энергия = Конечная потенциальная энергия + Конечная кинетическая энергия

2 + 0 = 7 + Конечная кинетическая энергия Конечная кинетическая энергия = 2 - 7 = -5 Дж

Отрицательное значение кинетической энергии означает, что мяч при броске вниз получил дополнительную кинетическую энергию, т.е. скорость увеличилась.

Модуль изменения кинетической энергии равен 5 Дж, что равно работе силы упругости асфальта.

Теперь найдем скорость мяча при броске вниз: ΔK = 1/2 * m * v^2 - 0 5 = 1/2 * 0.1 * v^2 v^2 = 100 v = 10 м/с

Таким образом, мячу при броске вниз придали скорость 10 м/с.