Question

Знайти потеційну і кінетичну енергію тіла масою 3 кг, яке падає вільно з висоти 5 м, на відстані 2 м від поверхні землі.

Answer 1

На высоте 5 м Еполная=mgh=3*10*5=150 Дж; Ек=0.

На высоте 2 м Епотенц.=3*10*2=60 Дж. Тело, потеряв высоту, потеряло

150-60=90 Дж энергии. Эта энергия перешла в кинетическую Ек.

На высоте 2 м Еп=60 Дж; Ек=90 Дж. Еполная=150 Дж не изменилась.

Answer 2

Для знаходження потенційної та кінетичної енергії тіла, яке падає вільно, можна використовувати наступні формули:

1. Потенційна енергія (PE) = маса тіла (m) * прискорення вільного падіння (g) * висота (h)
2. Кінетична енергія (KE) = (1/2) * маса тіла (m) * швидкість (v)^2

Для того, щоб обчислити ці енергії, нам спочатку потрібно знайти швидкість тіла у момент, коли воно досягне поверхні землі.

Швидкість (v) тіла на певній висоті можна знайти, використовуючи рівняння для вільного падіння:

v = √(2 * g * h)

де g - прискорення вільного падіння на Землі, приблизно 9.81 м/с².

1. Знайдемо швидкість (v):

v = √(2 * 9.81 м/с² * 5 м) v = √(98.1 м²/с²) v ≈ 9.90 м/с

Тепер, коли ми знаємо швидкість, можемо обчислити потенційну енергію та кінетичну енергію на висоті 5 м і на відстані 2 м від поверхні Землі.

2. Знайдемо потенційну енергію (PE) на висоті 5 м:

PE = 3 кг * 9.81 м/с² * 5 м ≈ 147.15 Дж

3. Знайдемо кінетичну енергію (KE) на висоті 5 м:

KE = (1/2) * 3 кг * (9.90 м/с)^2 ≈ 147.15 Дж

4. Тепер, коли тіло опустилось на відстань 2 м від поверхні Землі, воно втратить свою потенціальну енергію, а його кінетична енергія перетвориться на потенціальну енергію.

Таким чином, на висоті 2 м від поверхні Землі, його потенціальна енергія (PE) становитиме 147.15 Дж, а кінетична енергія (KE) буде дорівнювати нулю, оскільки тіло зупиниться перед ударом землі.

Будь ласка, зверніть увагу, що у цих розрахунках ми не враховували опір повітря. У реальних умовах це може призвести до деяких відхилень у значеннях енергій.