Question

Свободно падающее тело массой m=2 кг на высоте h=3 м над поверхностью Земли обладает механической энергией W=80 Дж. Чему равна кинетическая энергия тела на этой высоте? Ответ выразить в Дж, округлив до целых. Принять нуль потенциальной энергии взаимодействия тела с Землёй на поверхности Земли. Ускорение свободного падения g=10 м/c2.

Answer 1

Механическая энергия это сумма потенциальной и кинетической энергий. Просто находим потенциальную и отнимаем её от механической.

Еп=mgh=2×3×10=60Дж

Ек=Е-Еп=80-60=20Дж

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобятся формулы для механической энергии и кинетической энергии.

Механическая энергия (E) системы тела на высоте h складывается из его потенциальной энергии (P) и кинетической энергии (K):

E = P + K

На высоте h, потенциальная энергия тела равна:

P = m * g * h

где: m = масса тела = 2 кг, g = ускорение свободного падения = 10 м/c², h = высота над поверхностью Земли = 3 м.

Теперь, чтобы найти кинетическую энергию (K), нам нужно переписать формулу механической энергии, чтобы выразить K:

K = E - P

Теперь подставим известные значения:

P = 2 кг * 10 м/c² * 3 м = 60 Дж

K = 80 Дж - 60 Дж = 20 Дж

Таким образом, кинетическая энергия тела на высоте 3 метра над поверхностью Земли равна 20 Дж.