Question

Визначте потенціальну та кінетичну енергії тіла масою 100 г, кинутого вертикально вгору зі швидкістю 15 м/с, через 2 с від початку руху. С объяснением, пожалуйста

Answer 1

M=0.1 кг     vo=15 м/с     t=2 c    g=10 м/с²    Еп=?    Ек=?
===
Высота через 2 с
h=vo*t - g*t²/2=15*2 - 10*4/2=10 м
Еп=m*g*h=0.1*10*10=10 Дж
Скорость через 2 с
v=vo - g*t=15 - 10*2=-5 м/с (знак минус означает что тело поднялось и начало двигаться обратно)
Ек=m*v²/2=0.1*25/2=1.25 Дж
==================================

Answer 2

Дано Vo=15м\с      t=2c    Eк-?   Ep-?



1) найдем скорость V(2)=Vo-gt=15-20=-5 м\с

-  так как тело уже летит вниз

2) Ек=mV^2\2=0,1*25\2=1.25 Дж


3)   h=Vоt-gt^2\2=30-10*4\2=10м


Ep=mgh=0,1*10*10=10 Дж

Answer 3

Потенціальна енергія (ПЕ) тіла визначається як енергія, яка залежить від положення тіла в полі сили. У даному випадку, коли тіло піднімається вертикально вгору, потенціальна енергія пов'язана з його висотою над певним рівнем (зазвичай, цей рівень обирається за дно). В даному випадку можна обрати нульовий рівень потенціальної енергії на рівні початку руху.

Кінетична енергія (КЕ) тіла визначається як енергія, пов'язана з рухом тіла. У цьому випадку, коли тіло піднімається вертикально вгору, кінетична енергія залежить від його швидкості.

Для обчислення потенціальної та кінетичної енергії в конкретний момент часу, нам необхідно знати висоту тіла і його швидкість в цей момент.

Дано: Маса тіла (m) = 100 г = 0.1 кг Початкова швидкість (v₀) = 15 м/с Час (t) = 2 с

1. Визначимо висоту тіла через 2 секунди. Вертикальний рух тіла під дією гравітаційної сили можна описати рівнянням руху: h = v₀t - (1/2)gt²

де h - висота, v₀ - початкова швидкість, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²).

Підставимо значення: h = 15 м/с * 2 с - (1/2) * 9.8 м/с² * (2 с)² h = 30 м - 19.6 м h = 10.4 м

2. Визначимо потенціальну енергію (ПЕ) тіла на цій висоті. Потенціальна енергія тіла визначається за формулою: ПЕ = m * g * h

де m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння, h - висота.

Підставимо значення: ПЕ = 0.1 кг * 9.8 м/с² * 10.4 м ПЕ ≈ 10.192 Дж (джоулів)

3. Визначимо кінетичну енергію (КЕ) тіла на цей момент. Кінетична енергія тіла визначається за формулою: КЕ = (1/2) * m * v²

де m - маса тіла, v - швидкість тіла.

Підставимо значення: КЕ = (1/2) * 0.1 кг * (15 м/с)² КЕ ≈ 11.25 Дж (джоулів)

Таким чином, на момент 2 секунди після початку руху, потенціальна енергія тіла становить приблизно 10.192 Дж, а кінетична енергія - приблизно 11.25 Дж.