Question

8. Найдите потенциальную и кинетическую энергии тела массой 4 кг, падающего свободно с высоты 1000 см, на расстоянии 5 м от поверхности земли.

Answer 1

Ответ:

Eк = 200 Дж

Eп = 400 Дж

Объяснение:

Дано:

m = 4 кг (масса тела)

s = 5 м (расстояние от поверхности земли)

h = 1000 см = 10 м (высота)

Eк - ? (кинетическая энергия тела)

Eп - ? (потенциальная энергия тела)

Находим Eк и Eп через формулы:

Eк=mv^2/2  (формула для нахождения кинетической энергии тела)

Для того чтобы найти кинетическую энергию тела нам надо определить значение скорости тела через формулу:

v = √(2×a×s) (формула для нахождения скорости тела; а = 9,8 м/с²)

Eк=m×(√(2×a×s))^2/2

Eк=4 кг × (√(2×9,8 м/с²×5 м))^2/2 = 4 ×100/2= 200 Дж

Eп = m × g × h (формула для нахождения потенциальной энергии тела)

Eп = 4 кг × 9,8 м/с² × 10 м = 400 Дж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принципы сохранения энергии. Потенциальная энергия тела, поднятого на определенную высоту над поверхностью Земли, преобразуется в его кинетическую энергию во время падения.

1. Первоначально найдем потенциальную энергию (ПЭ) тела на высоте 1000 см (10 м):

ПЭ = масса * ускорение свободного падения * высота ПЭ = 4 кг * 9.8 м/с² * 10 м = 392 Дж

2. При достижении земли кинетическая энергия (КЭ) тела будет максимальной, так как всю потенциальную энергию оно превратило в кинетическую. Следовательно, кинетическая энергия на этой точке будет равна потенциальной энергии на начальной точке:

КЭ = 392 Дж

Теперь, когда тело находится на расстоянии 5 м от поверхности земли, его высота над землей составляет 5 меньше начальной высоты (10 м):

3. Найдем потенциальную энергию тела на высоте 5 м:

ПЭ = масса * ускорение свободного падения * высота ПЭ = 4 кг * 9.8 м/с² * 5 м = 196 Дж

Следовательно, потенциальная энергия тела на этой точке составляет 196 Дж.

Обратите внимание, что кинетическая энергия на этой точке также будет равна 196 Дж, так как тело потеряло столько же потенциальной энергии, сколько приобрело кинетической энергии.

Итак, потенциальная энергия тела на высоте 1000 см (10 м) составляет 392 Дж, на высоте 5 м - 196 Дж, и его кинетическая энергия на обеих этих точках также равна соответствующим значениям потенциальной энергии.