Question

Помогите пожалуйста На какой высоте в данный момент движется тело со скоростью 10 м/с и массой 200 г, если его полная механическая энергия равна 20 Дж?

Answer 1

Дано:

V=10м/с

m=200г=0,2кг

E=20Дж

g=10м/с^2

Найти:

h-?

Решение:

E=Ek+Ep

Ek=mv^2/2

Ep=mgh

E=mV^2/2+mgh

Неизвестное в одну сторону, известное в другую.

E-mV^2/2=mgh

h=2E-mV^2/2mg

h=2*20-0,2*100/2*10*0,2=40-20/4=5м

Ответ:h=5м

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся законы сохранения энергии. Полная механическая энергия состоит из кинетической энергии (энергии движения) и потенциальной энергии (связанной с положением тела в гравитационном поле Земли).

Полная механическая энергия (E) выражается следующим образом:

E = К + П,

где К - кинетическая энергия, П - потенциальная энергия.

В данной задаче дана полная механическая энергия E = 20 Дж и скорость тела v = 10 м/с. Мы можем выразить кинетическую энергию К с использованием следующей формулы:

К = (1/2)mv^2,

где m - масса тела, v - скорость тела.

Масса дана в граммах, поэтому перед тем, как решить задачу, переведем ее в килограммы: 200 г = 0,2 кг.

Подставляя известные значения, получим:

К = (1/2) * 0,2 кг * (10 м/с)^2 = 1 Дж.

Теперь, зная, что полная механическая энергия E = 20 Дж и кинетическая энергия К = 1 Дж, можем найти потенциальную энергию П:

П = E - К = 20 Дж - 1 Дж = 19 Дж.

Потенциальная энергия П выражается следующим образом:

П = mgh,

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Таким образом, мы можем выразить высоту h:

h = П / (mg).

Подставляя известные значения, получим:

h = 19 Дж / (0,2 кг * 9,8 м/с^2) ≈ 9,69 м.

Таким образом, тело движется на высоте примерно 9,69 метров.