Question

Камень с массой 2 кг свободно падает с высоты( 9,8). Время падения 1,43сек. Найти потенциальную и кинетическую энергию камня на полпути вниз по дорожке.

Answer 1

Ответ:

Определим высоту с которой упал камень: h=g*t^2 / 2. h=9,8*1,43^2 / 2=10м. 9ПРИМЕРНО) .

Вычислим полнкю мех. энергию Е=m*g*h, E=2*9,8*10=196Дж.

Определим половину пути h1=h/2. h1=10/2=5м, и вычислим потенциальную энергию на этой высоте:

Еп1=m*g*h1. Eп1=2*9,8*5=98Дж. Полная энергия = сумме кинетической и потенциальной:

Е=Ек1+Еп1, отсюда Ек1=Е-Еп1. Ек1=196-98=98Дж.

Можно проще вычислив полную энергию разделим ее пополам. Ек1=Еп1=Е / 2.(потому что на середине пути).

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, давайте разделим путь падения на две части: вертикальное расстояние от начальной точки до полпути вниз и расстояние от полпути вниз до конечной точки.

1. Вертикальное расстояние до полпути вниз: Полпуть вниз составляет половину всего пути падения, а начальная высота равна 9.8 метров. Таким образом, вертикальное расстояние до полпути вниз составляет 9.8 м / 2 = 4.9 м.

2. Расстояние от полпути вниз до конечной точки: Это также 4.9 метра.

Далее, мы можем использовать следующие формулы:

1. Потенциальная энергия (P.E.) = масса * ускорение свободного падения * высота
2. Кинетическая энергия (K.E.) = 0.5 * масса * скорость^2

Ускорение свободного падения (g) равно 9.8 м/с².

Сначала рассмотрим потенциальную энергию на полпути вниз: P.E. = 2 кг * 9.8 м/с² * 4.9 м = 96.04 Дж

Для того чтобы найти скорость камня на полпути вниз, мы можем воспользоваться формулой скорости равномерно ускоренного движения: Скорость (v) = начальная скорость + ускорение * время

На полпути вниз начальная скорость равна 0, так как камень начинает движение с покоя. Ускорение и время мы уже знаем: v = 0 + 9.8 м/с² * 1.43 с = 14.03 м/с

Теперь можем рассчитать кинетическую энергию на полпути вниз: K.E. = 0.5 * 2 кг * (14.03 м/с)^2 = 196.14 Дж

Таким образом, потенциальная энергия на полпути вниз составляет 96.04 Дж, а кинетическая энергия - 196.14 Дж.