Тіло масою 8 кг починає вільно падати з висоти 60 м. Якою буде його швидкість на висоті 40 м. Прийняти g = 10 Н/кг

Дано:

$m=8$ кг

$h_0=60$ м

$h_1=40$ м

$g=10$ $м/с^2$

Знайти:  $v$

Згідно закону збереження енергії під час вільного падіння частина початкової потенційної енергії тіла перейде у кінетичну енергію і, таким чином, тіло набуде певної швидкості. Отже, кінетична енергія тіла під час падіння дорівнює різниці потенційних енергій на початковій і на заданій висоті. Запишемо це формулою.

$E_k=E_{n0}-E_{n1}$        (1)

$E_k=\frac{mv^2}{2}$       (2)

$v=\sqrt{\frac{2E_k}{m}}$        (3)

$E_{n0}=mgh_0$        (4)

$E_{n1}=mgh_1$        (5)

$E_k=E_{n0}-E_{n1}=mgh_0-mgh_1=mg(h_0-h_1)$        (6)

(6)👉(3)

$v=\sqrt{\frac{2mg(h_0-h_1)}{m}}=\sqrt{2g(h_0-h_1)}$        (7)

Ось ми і отримали формулу для обчислення швидкості тіла на заданій висоті під час вільного падіння тіла з початкової висоти. Зверніть увагу на те, що задана в умові маса нам не знадобиться, вона скоротилася у формулі (7). Нам би вона знадобилася у випадку, коли б ми робили обчислення поетапно, тобто спочатку потенційну енергі. на початковій висоті, потім на заданій висоті, потім знайшли би кінетичну енергію, як різницю потенційних, потім з формули потенційної знаходили би швидкість. І взагалі, під час вільного падіння швидкість тіла не залежить від маси тіла, а визначається лише пройденим шляхом і прискоренням вільного падіння.

Підставимо дані. 

$v=\sqrt{2*10*(60-40)}=20$ м/с 

Відповідь:  20 м/с

Не зрозуміли - запитуйте, поясню.  Потрібна допомога у розв'язанні задач з фізики - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com   Допоможу безкоштовно.