Question

într-o cascadă cu înălțimea de 30m ,cad 10kgde apă pe secundă.Care este variația energiei cinetice a apei în cădere (g=9,8m pe secundă la pătrat am mare nevoie de ajutor sunt clasa 9 am a doua oră va rog ajutați mă​

Answer 1

Răspuns:

ΔEc = 2.940 J

Explicație:

Notații:

E₁ = energia apei la baza cascadei (care este energie cinetică)

E₀ = energia apei în vârful cascadei (care este energie potențială)

Metoda 1: conservarea energiei totale a apei:

E₁ = E₀ = mgh = 10×9,8×30 = 2.940 J

Cum energia cinetică inițială este 0, variația energiei cinetice este:

ΔEc = E₁ - 0 = 2.940 - 0 = 2.940 J

Metoda 2: calculăm viteza apei la baza cascadei, apoi energia cinetică

Energia cinetică inițială (E₀) = 0 pentru că apa pornește cu viteza inițială 0

Energia cinetică finală (E₁) este dată de formula $E_{1} = \frac{m*v^{2} }{2}$

unde m este masa apei și v este viteza la baza cascadei.

Calculăm timpul de cădere a apei:

$h = \frac{gt^{2} }{2}$  unde h = înălțimea cascadei și t = timpul de cădere a apei

$t^{2} = \frac{2h}{g}$  ⇒ $t = \sqrt{\frac{2h}{g} }$

Știind timpul, calculăm viteza la baza cascadei:

$g = \frac{v}{t}$ ⇒ $v = g*t = g*\sqrt{\frac{2h}{g} } = \sqrt{2gh}$

Acum calculăm E₁

$E_{1} = \frac{m*v^{2} }{2} = \frac{m*2gh}{2} = mgh = 10*9,8*30 = 2.940 J$

ΔEc = E₁ - E₀ = 2.940 - 0 = 2.940 J

Observație:

În ambele metode ajungem la aceeași formulă a energiei cinetice:

E₁ = mgh (care este, de fapt, formula energiei potențiale).

Vezi, de aceea îmi place fizica :-))