Question

Тело массой 5кг Свободно падает вблизи поверхности земли. Перед ударом о землю тело имеет скорость 20 м/с. Чему равна полная механическая энергия телаперед ударом? (Ответ дайте в джоулях.)​

Answer 1

Потенциальной энергии нет, есть только кинетическая

E = 0.5 m v^2 = 0.5*5*400 = 1000 Дж

Answer 2

Полная механическая энергия тела состоит из его кинетической энергии (из-за движения) и потенциальной энергии (из-за высоты над поверхностью Земли). Формула для вычисления полной механической энергии:

$E_{\text{полн}} = E_{\text{кин}} + E_{\text{пот}}$

Где:

• $E_{\text{кин}}$ - кинетическая энергия
• $E_{\text{пот}}$ - потенциальная энергия

Кинетическая энергия вычисляется по формуле:

$E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m v^2$

Где:

• $m$ - масса тела
• $v$ - скорость тела

Потенциальная энергия в данном случае связана с высотой над землей и вычисляется как:

$E_{\text{пот}} = mgh$

Где:

• $g$ - ускорение свободного падения (приближенно 9.81 м/с² на поверхности Земли)
• $h$ - высота над поверхностью Земли

Перед ударом о землю тело имеет только кинетическую энергию, так как его потенциальная энергия находится на нулевом уровне (земля). Таким образом, полная механическая энергия будет равна кинетической энергии:

$E_{\text{полн}} = E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m v^2$

Подставляя известные значения, $m = 5 \, \text{кг}$ и $v = 20 \, \text{м/с}$:

$E_{\text{полн}} = \frac{1}{2} \times 5 \, \text{кг} \times (20 \, \text{м/с})^2$

Рассчитываем:

$E_{\text{полн}} = \frac{1}{2} \times 5 \, \text{кг} \times 400 \, \text{м}^2/\text{с}^2 = 1000 \, \text{Дж}$

Итак, полная механическая энергия тела перед ударом о землю составляет 1000 джоулей.