Question

Тіло масою 2 кг падає з висоти 30 м над землею. Визначте кінетичну енергію тіла в момент коли воно перебуває на висоті 10 м над землею

Answer 1

Ответ:

При падінні тіла з висоти 30 м, потенціальна енергія тіла перетворюється на кінетичну енергію, коли тіло рухається на висоті 10 м, частину своєї потенціальної енергії воно втратило і перетворило її на кінетичну енергію.

Закон збереження енергії говорить, що загальна енергія системи залишається постійною. Тому, щоб знайти кінетичну енергію тіла на висоті 10 м, ми можемо скористатися формулою:

К = П - П'

де К - кінетична енергія тіла, П - потенціальна енергія тіла на початковій висоті (30 м), П' - потенціальна енергія тіла на кінцевій висоті (10 м).

Почнемо з визначення потенціальної енергії тіла на початковій висоті:

П = mgh = 2 кг * 9,8 м/с² * 30 м = 588 Дж

Тепер визначимо потенціальну енергію тіла на кінцевій висоті:

П' = mgh' = 2 кг * 9,8 м/с² * 10 м = 196 Дж

Отже, кінетична енергія тіла на висоті 10 м буде:

К = П - П' = 588 Дж - 196 Дж = 392 Дж

Таким чином, кінетична енергія тіла на висоті 10 м над землею становить 392 Дж.

Answer 2

Кінетична енергія тіла визначається за формулою:

Кінетична енергія (K) = 1/2 * маса (m) * швидкість (v)^2

Для того, щоб визначити кінетичну енергію тіла в момент, коли воно перебуває на висоті 10 м над землею, спочатку нам потрібно знайти швидкість тіла на цій висоті. Ми можемо зробити це, використовуючи закон збереження енергії:

Початкова потенціальна енергія (ППЕ) + Початкова кінетична енергія (ПКЕ) = Кінцева потенціальна енергія (КПЕ) + Кінцева кінетична енергія (ККЕ)

На початку тіло перебуває на висоті 30 м, тому ППЕ дорівнює:

ППЕ = маса (m) * прискорення вільного падіння (g) * висота (h) = 2 кг * 9.8 м/с^2 * 30 м = 588 Дж

Кінцева потенціальна енергія на висоті 10 м (КПЕ) дорівнює:

КПЕ = маса (m) * прискорення вільного падіння (g) * висота (h) = 2 кг * 9.8 м/с^2 * 10 м = 196 Дж

Оскільки на висоті 10 м тіло ще має кінетичну енергію (ККЕ), ми можемо визначити її, використовуючи закон збереження енергії:

588 Дж (ППЕ) + Початкова ККЕ = 196 Дж (КПЕ) + ККЕ

Початкова ККЕ = 196 Дж (КПЕ) + ККЕ - 588 Дж (ППЕ)

Початкова ККЕ = 196 Дж - 588 Дж = -392 Дж

Тепер, коли ми знаємо початкову кінетичну енергію (-392 Дж) тіла на висоті 10 м, ми можемо визначити його кінетичну енергію на цій висоті:

ККЕ = Початкова ККЕ + Робота зовнішньої сили

На висоті 10 м зовнішня сила, яка впливає на тіло, - це сила тяжіння, і робота цієї сили дорівнює зміні потенціальної енергії:

ККЕ = -392 Дж + (588 Дж - 196 Дж) = 0 Дж

Отже, кінетична енергія тіла на висоті 10 м над землею дорівнює 0 Дж.