Question

Тело массой 1 кг с высоты 180 м. Какими будут потенциальная и кинетическая энергии тела в конце шестой секунды движения

Answer 1

Дано:
m=1 кг
h0=180 м
t=6 c

Найти:
$E_{k}-?$,    $E_{p}-?$

Решение.
$E_{p}=mgh;$       $h=h_{0}- \frac{gt^{2}}{2};$
$h=180 - \frac{10*36}{2}= 180- \frac{360}{2} =180-180=0$
$E_{p}=1*10*0=0$ (Дж);
$E_{k}=$Δ $E_{p}=mgh_{0}-mgh=mg(h_{0}-h)$
$E_{k}=1*10*(180-0)=1800$ (Дж)

Ответ:  $E_{k}=1800$ Дж;    $E_{p}=0$ Дж.

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо знать значение ускорения свободного падения, обозначаемого буквой "g". На поверхности Земли, ускорение свободного падения принято считать примерно равным 9,8 м/с².

Кинетическая энергия (КЭ) и потенциальная энергия (ПЭ) тела связаны следующим образом: ПЭ = масса × ускорение свободного падения × высота КЭ = 1/2 × масса × скорость²

В начальный момент времени (t=0), когда тело находится на высоте 180 м, его скорость равна нулю, поэтому кинетическая энергия также равна нулю.

В конце шестой секунды (t=6 сек), тело будет падать на протяжении 6 секунд. За это время оно приобретет некоторую скорость.

Чтобы найти скорость тела в конце 6-ой секунды, воспользуемся уравнением свободного падения: v = g × t

где v - скорость, g - ускорение свободного падения, t - время.

В данном случае: v = 9,8 м/с² × 6 сек = 58,8 м/с

Теперь мы можем вычислить кинетическую энергию в конце шестой секунды, используя формулу КЭ: КЭ = 1/2 × масса × скорость²

КЭ = 1/2 × 1 кг × (58,8 м/с)² КЭ = 1/2 × 1 кг × 3452,64 м²/с² КЭ ≈ 1726,32 Дж (джоулей)

Потенциальная энергия тела в конце шестой секунды будет равна нулю, так как оно достигло самой низкой точки своего движения и находится на высоте 0 м.

Таким образом, в конце шестой секунды движения потенциальная энергия тела будет равна 0 Дж, а кинетическая энергия составит около 1726,32 Дж.