Question

Тіло масою 2 кг підняте над землею на висоту 10 м. Визначте повну механічну енергію тіла на цій висоті. Яку потенціальну та кінетичну енергії матиме тіло внаслідок падіння на висоті 5 м?

Answer 1

Е0=Еп+Ек (Еп=потенциальная, Ек-кинетическая,Е0-полная энергия)

1. По всей видимости на высоте 10м тело покоится, поэтому Ек=0.Значит

Е0=Еп=m*g*H=2*10*10=200дж.

2. На высоте 5м E0=m*g*h + Eк

200=2*10*5+Ек

Ек=200-100=100дж

Ответ. На высоте 10м Е0=200дж. На высоте 5м Ек=Еп=100дж,

Answer 2

Для розрахунку повної механічної енергії тіла на висоті 10 м, використовуємо формулу:

Повна механічна енергія = Потенціальна енергія + Кінетична енергія

1. Потенціальна енергія (PE) на висоті 10 м:

PE = m * g * h

де m - маса тіла (2 кг), g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.81 м/с², можна округлити до 10 м/с² для спрощення обчислень), h - висота над поверхнею Землі (10 м).

PE = 2 кг * 10 м/с² * 10 м = 200 Дж (джоулів).

2. Кінетична енергія (KE) на висоті 10 м:

На висоті 10 м, коли тіло знаходиться у спокої, кінетична енергія дорівнює нулю.

Тепер, для розрахунку потенціальної та кінетичної енергії на висоті 5 м, спершу визначимо швидкість тіла на цій висоті.

3. Знаходження швидкості на висоті 5 м:

На висоті 5 м, потенціальна енергія перетвориться на кінетичну енергію. Ми можемо використати збереження енергії:

Потенціальна енергія = Кінетична енергія

m * g * h = (1/2) * m * v^2

де v - швидкість тіла на висоті 5 м.

v^2 = 2 * g * h v^2 = 2 * 10 м/с² * 5 м v^2 = 100 м²/с² v = √100 м/с ≈ 10 м/с

4. Потенціальна енергія на висоті 5 м:

PE = m * g * h = 2 кг * 10 м/с² * 5 м = 100 Дж.

5. Кінетична енергія на висоті 5 м:

KE = (1/2) * m * v^2 = (1/2) * 2 кг * (10 м/с) ^ 2 = 100 Дж.

Таким чином, на висоті 5 м тіло матиме потенціальну енергію 100 Дж та кінетичну енергію 100 Дж.