Question

1.Скоростной лифт поднимает пассажира со скоростью 15 м/с, масса лифта вместе с пассажиром составляет 200 кг. Определите кинетическую энергию лифта с пассажиром. 2. Определите потенциальную энергию кота, забравшегося на верхушку дерева. Масса кота 4.5 кг, высота дерева - 4 метра. 3. Желудь массой 5 г падает с верхушки 30-ти метрового дуба. Каковой кинетической энергией будет обладать жёлудь при ударе о землю? 4.Чему будет равна максимальная потенциальная энергия камня массой 150 г, брошенного вертикально вверх со скоростью 12 м/с?

Answer 1

1)

Ek=mV²/2=200*15²/2=22500 Дж=22,5 кДж

2)

Ep=mgh=4,5 * 10 * 4=180 Дж

3) Еk=Ep=mgh=0,005 * 10 * 30=0,5*3=1,5 Дж

4)

Ep=Ek=mV²/2=0,15 * 12²/2=10,8 Дж.

Answer 2

Давайте рассмотрим каждый вопрос по очереди:

1. Кинетическая энергия лифта с пассажиром вычисляется по формуле:

   Кинетическая энергия = (1/2) * масса * скорость^2

   Где: масса = 200 кг скорость = 15 м/с

   Подставим значения:

   Кинетическая энергия = (1/2) * 200 кг * (15 м/с)^2 Кинетическая энергия = 11250 Дж (джоулей)

   Кинетическая энергия лифта с пассажиром составляет 11250 Дж.

2. Потенциальная энергия кота, забравшегося на верхушку дерева, вычисляется по формуле:

   Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота

   Где: масса = 4.5 кг ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с^2 высота = 4 метра

   Подставим значения:

   Потенциальная энергия = 4.5 кг * 9.81 м/с^2 * 4 м Потенциальная энергия ≈ 176.49 Дж

   Потенциальная энергия кота составляет примерно 176.49 Дж.

3. Кинетическая энергия желудя перед ударом о землю вычисляется так же, как в первом вопросе:

   Кинетическая энергия = (1/2) * масса * скорость^2

   Где: масса = 5 г = 0.005 кг скорость на верхушке (перед падением) ≈ 0 м/с (перед падением скорость равна нулю)

   Подставим значения:

   Кинетическая энергия = (1/2) * 0.005 кг * (0 м/с)^2 Кинетическая энергия = 0 Дж

   Кинетическая энергия желудя перед ударом о землю равна 0 Дж.

4. Максимальная потенциальная энергия камня, брошенного вертикально вверх со скоростью 12 м/с, будет равна потенциальной энергии на самой высокой точке траектории. Поскольку на этой точке скорость равна нулю, высота будет определяться как:

   Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота

   Где: масса = 150 г = 0.15 кг ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с^2 скорость на верхушке (перед падением) = 0 м/с

   Подставим значения:

   0.5 * m * v^2 = m * g * h

   Выразим высоту (h):

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

   Подставим значения:

   h = (12 м/с)^2 / (2 * 9.81 м/с^2) h ≈ 7.31 метра

   Максимальная потенциальная энергия камня на высшей точке траектории составляет примерно 7.31 метра.