Question

Тело массой 2 кг падает с высоты 10 м и при падении имеет скорость 10 м/с. Полная механическая энергия ( g = 10 м/с²)

Answer 1

Ответ:

Полная механическая энергия находится сложением кинетической и потенциальной энергии

Ек = m(v)^2/2 = 2*(10)^2/2 = 200/2 = 100 Дж

Епот. = mgh = 2*10*10 = 200 Дж

Еполная = 200 + 100 = 300

Answer 2

Полная механическая энергия системы состоит из кинетической энергии (КЭ) и потенциальной энергии (ПЭ). В начальный момент (когда тело ещё не начало падать), потенциальная энергия максимальна, а кинетическая энергия равна нулю. В конечный момент (когда тело достигло скорости 10 м/с на высоте 10 м), потенциальная энергия становится нулевой (так как высота равна нулю), а кинетическая энергия максимальна.

Потенциальная энергия (ПЭ) на высоте h для тела массой m в поле силы тяжести равна: ПЭ = m * g * h,

где: m = 2 кг (масса тела), g = 10 м/с² (ускорение свободного падения), h = 10 м (высота).

ПЭ = 2 кг * 10 м/с² * 10 м = 200 Дж (джоулей).

Кинетическая энергия (КЭ) тела с массой m и скоростью v равна: КЭ = 0.5 * m * v²,

где: m = 2 кг (масса тела), v = 10 м/с (скорость).

КЭ = 0.5 * 2 кг * (10 м/с)² = 100 Дж.

Таким образом, в начальный момент (на высоте 10 м) потенциальная энергия составляет 200 Дж, а кинетическая энергия равна 0 Дж. В конечный момент (на высоте 0 м) потенциальная энергия равна 0 Дж, а кинетическая энергия составляет 100 Дж.

Полная механическая энергия системы сохраняется в отсутствие потерь, таких как трение или внешние силы сопротивления. Таким образом, начальная полная механическая энергия (на высоте 10 м) равна конечной полной механической энергии (на высоте 0 м):

Полная механическая энергия = ПЭ + КЭ = 200 Дж + 0 Дж = 200 Дж.