Question

камінь масою 6 кг зривається з прямовисної скелі в ущелину дно якої розташовано на 50м нижче від точки відриву каменя. Визначте кінетичну і потенціальну енергії каменя в момент, коли він перебуває на висоті 10м від дна ущелени.Опором повітря знехтуйте.

Answer 1

Для розв'язання цієї задачі скористаємося законом збереження енергії.

Почнемо з потенціальної енергії каменя на початку: E_pot_поч = m * g * h_поч, де m - маса каменя, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²), h_поч - висота початку падіння.

Тоді потенціальна енергія каменя на висоті 10 м від дна ущелини буде: E_pot_10 = m * g * h_10, де h_10 - висота 10 м.

Кінетична енергія каменя в цьому моменті може бути визначена, враховуючи, що немає втрат енергії через опір повітря: E_kin_10 = E_pot_поч - E_pot_10.

Підставляючи значення, отримуємо: E_kin_10 = m * g * h_поч - m * g * h_10.

Замінюючи значення маси каменя (6 кг), прискорення вільного падіння (9.8 м/с²), висоти початку падіння (0 м) і висоти 10 м, отримуємо: E_kin_10 = 6 * 9.8 * 0 - 6 * 9.8 * 10 = -588 Дж.

Отже, кінетична енергія каменя в момент, коли він перебуває на висоті 10 м від дна ущелини, дорівнює -588 Дж. Знак "-" означає, що камінь рухається вниз і втрачає енергію потенціального поля.