Question

Задача на определение закон сохранения энергии. Тело массой 3 кг, свободно падает с высоты 5 м. Найти потенциальную и кинетическую энергию тела на расстоянии 2 м от поверхности Земли.

Answer 1

Відповідь:

Ер1=mgh1=3*9,8*5=150Дж

Ер2=mgh2=3*9,8*2=60Дж

Ек= Ер2-Ер1=90Дж

Пояснення:

Answer 2

Для решения этой задачи используем законы сохранения энергии. В данном случае, закон сохранения энергии между потенциальной и кинетической энергией тела.

Потенциальная энергия (PE) тела, находящегося на высоте h над поверхностью Земли, определяется как:

PE = m * g * h

где: m - масса тела (в данном случае 3 кг), g - ускорение свободного падения (приближенное значение на поверхности Земли составляет около 9.8 м/с²), h - высота над поверхностью Земли.

Также, кинетическая энергия (KE) тела определяется как:

KE = (1/2) * m * v^2

где: v - скорость тела на данной высоте.

Для того чтобы найти потенциальную и кинетическую энергию тела на расстоянии 2 м от поверхности Земли, сначала определим скорость тела на этой высоте.

Из закона сохранения энергии: Потенциальная энергия в начальный момент (на высоте 5 м) = Кинетическая энергия в конечный момент (на высоте 2 м).

m * g * h_начальная = (1/2) * m * v^2_конечная

Теперь подставим известные значения:

3 кг * 9.8 м/с² * 5 м = (1/2) * 3 кг * v^2_конечная

Выразим v^2_конечная:

v^2_конечная = (3 кг * 9.8 м/с² * 5 м) / (1/2) * 3 кг v^2_конечная = 147 м^2/с²

v_конечная = √(147 м^2/с²) v_конечная ≈ 12.124 м/с

Теперь найдем потенциальную и кинетическую энергию на данной высоте:

Потенциальная энергия (PE_конечная) на высоте 2 м: PE_конечная = 3 кг * 9.8 м/с² * 2 м PE_конечная ≈ 58.8 Дж

Кинетическая энергия (KE_конечная) на высоте 2 м: KE_конечная = (1/2) * 3 кг * (12.124 м/с)^2 KE_конечная ≈ 219.36 Дж

Таким образом, на расстоянии 2 м от поверхности Земли потенциальная энергия составляет около 58.8 Дж, а кинетическая энергия составляет около 219.36 Дж.