Дано:
- масса велосипедиста (m) = 75 кг
- высота холма (h) = 15 м
- скорость на дне холма (v) = 10 м/с
- ускорение свободного падения (g) = 9.81 м/с²
Найти:
- энергию, потерянную на сопротивление воздуха и трение (E_loss).
Решение:
1. Сначала вычислим потенциальную энергию (PE) на высоте холма:
PE = m * g * h
Подставим известные значения:
PE = 75 кг * 9.81 м/с² * 15 м
2. Вычислим потенциальную энергию:
PE = 75 * 9.81 * 15
PE = 1108.75 Дж
3. Теперь рассчитаем кинетическую энергию (KE) внизу холма:
KE = 0.5 * m * v²
Подставим известные значения:
KE = 0.5 * 75 кг * (10 м/с)²
4. Вычислим кинетическую энергию:
KE = 0.5 * 75 * 100
KE = 3750 Дж
5. Энергия, потерянная на сопротивление воздуха и трение, равна разнице между потенциальной энергией и кинетической энергией:
E_loss = PE - KE
6. Подставим известные значения:
E_loss = 1108.75 Дж - 3750 Дж
7. Вычислим энергию, потерянную на сопротивление:
E_loss = -2641.25 Дж
Ответ:
Энергия, потерянная на сопротивление воздуха и трение, составляет 2641.25 Дж.