Тело массой 1 кг, брошенное с вышки в горизонтальном направлении направлении со скоростью 20 м/с, через 3 секунды упало на землю. Определить кинетическую энергию, которую имело тело в момент удара о землю

Дано:

m = 1 килограмм - масса тела, которое бросили с вышки;

v1 = 20 м/с - скорость тела во время броска (в горизонтальном направлении);

g = 10 м/с^2 - ускорение свободного падения;

t = 3 секунды - промежуток времени, через который тело упало на землю.

Требуется определить значение кинетической энергии Wкин (Джоуль) в момент удара об Землю.

Так как телу сообщили скорость в горизонтальном направлении, а вертикальная составляющая скорости была равна нулю, найдем высоту, с которой бросили тело:

h = g * t^2 / 2 = 10 * 3^2 / 2 = 5 * 9 = 45 метров.

Во время броска тело обладало потенциальной и кинетической энергией, а в момент удара о землю только кинетической. Тогда, по закону сохранения энергии:

Eпот + Eкин = Wкин;

m * g * h + m * v^2 / 2 = Wкин;

Wкин = 1 * 10 * 45 + 1 * 20^2 / 2 = 450 + 200 = 650 Джоулей.

Ответ: в момент удара о землю тело обладало кинетической энергией, равной 650 Джоулей.