Шарик массой 0,2 кг падает с высоты 3,5 м с начальной скоростью, равной нулю. Какова кинетическая энергия шарика при падении на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Привет! Давай разберем эту задачку по физике.

Дано:

• Масса шарика (\(m\)) = 0,2 кг
• Высота падения (\(h\)) = 3,5 м
• Начальная скорость (\(v_0\)) = 0 м/с
• Ускорение свободного падения (\(g\)) ≈ 10 м/с² (будем использовать это значение для простоты расчетов, как это часто делается в задачах)

Найти:

• Кинетическую энергию при падении (\(E_k\))

Решение:

Когда шарик падает, его потенциальная энергия превращается в кинетическую. Так как сопротивлением воздуха пренебрегаем, полная механическая энергия сохраняется.

1. Найдем скорость шарика при падении.
   Используем формулу для равноускоренного движения без времени: \(v^2 = v_0^2 + 2gh\).
   Так как начальная скорость \(v_0 = 0\), формула упрощается до: \(v^2 = 2gh\).
   Подставим значения: \(v^2 = 2 \times 10 \text{ м/с}^2 \times 3.5 \text{ м} = 70 \text{ м}^2/\text{с}^2\).
   Теперь найдем саму скорость: \(v = \sqrt{70}\) м/с.
2. Найдем кинетическую энергию.
   Формула кинетической энергии: \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\).
   Подставим значения: \(E_k = \frac{1}{2} \times 0.2 \text{ кг} \times 70 \text{ м}^2/\text{с}^2\).
   \(E_k = 0.1 \text{ кг} \times 70 \text{ м}^2/\text{с}^2 = 7 \text{ Дж}\).

Ответ: 7 Дж