Дано:
Масса шишки m = 200 г = 0.2 кг
Конечная скорость шишки v = 8 м/с
Совершенная работа силы тяжести W = 5.5 Дж
Найти:
Начальную скорость шишки.
Решение:
Из закона сохранения энергии получаем, что работа силы тяжести равна изменению кинетической энергии шишки. Так как шишка падает из состояния покоя, начальная кинетическая энергия равна нулю.
W = ΔK = K - K_0 = 1/2 * m * v^2 - 1/2 * m * v_0^2
где v_0 - начальная скорость, v - конечная скорость, m - масса шишки
Подставив данные и упростив уравнение, найдем начальную скорость:
5.5 = 1/2 * 0.2 * 8^2 - 0
5.5 = 1/2 * 0.2 * 64
5.5 = 6.4 * 0.1
5.5 = 0.64
v_0^2 = 0.64
v_0 = √0.64
v_0 = 0.8 м/c = 0.8 * 10 = 8 м/c
Ответ:
Начальная скорость шишки равна 8 м/c.