Mechanická energie a rychlost?
Ahoj, ocenila bych pomoc s příkladem:
míč o hmotnosti 400 g volně padá z výšky 6 m a odrazí se od země do
výšky 2 m.
O kolik se zmenšila jeho celková mechanická energie a o kolik se zmenšila rychlost při druhém dopadu ?
Díky!
Pavla O.
09. 11. 2023 18:32
1 odpověď
Ahoj Pavlo,
označme si hmotnost míče = 0,4 kg, tíhové zrychlení = 9,8 m/s2 (nebo 10), původní výšku = 6 m, konečnou výšku = 2 m.
Míč puštěný z výšky 6 m má v této výšce nulovou rychlost, tedy i nulovou kinetickou (pohybovou) energii. Potenciální (polohová) energie míče je .
Nárazem do země míč předá část energie zemi. Pak vyskočí do výšky 2 m, kde jeho rychlost opět klesne na nulu, tj. má zase jen polohovou energii o velikosti .
Mechanická energie míče se zmenšila o .
Zpět na začátek: Míč ve výšce 6 m měl polohovou energii . Využijeme zákon zachování energie: Během pádu se polohová energie přeměnila v kinetickou energii, která těsně před dopadem činí
Z této rovnice vypočítáme rychlost míče .
Při druhém dopadu bude platit, že kinetická energie je rovna polohové energii ve výšce 2 m, tedy
Z této rovnice vypočítáme rychlost míče - a nakonec rozdíl rychlostí.
Vychází mi rozdíl energií 16 J, rozdíl rychlostí 4,6 m/s.