Question

Даю баллы и тд Тело массой 5 тонн свободно падает с высоты 2 км со скоростью 60 км/ч: А) Вычислите кинетическую энергию тела: ______________________________________________________________ B) Определите потенциальную энергию тела в верхней точке траектории движения: ______________________________________________________________ C) Вычислите полную механическую энергию тела ______________________________________________________________

Answer 1

Начальная энергия тела (потенциальная энергия на высоте 20м) равна

E=mgh=5кг*9.8 Н/кг*20м=1000Дж.

На половине высоты, то есть на высоте 10метров потенциальная энергия равна кинетической, то есть по 500 Дж

Далее при падении тела высота уменьшается, поэтому будет уменьшаться потенциальная энергия, а скорость растет, поэтому кинетическая энергия будет расти. Но сумма кинетической и потенциальной энергий менятся не будет(так как не учитываем трение тела о воздух), поэтому сумма энергий равна 1000Дж

 

Вывод: в соответствии с законом сохранения энергии, сумма кинетической и потенц. энергии на высоте 5 метров равна начальной энергии тела

Answer 2

A) Для вычисления кинетической энергии тела, используем следующую формулу:

Кинетическая энергия (КЭ) = 0.5 * масса * скорость^2

Масса тела (m) = 5 тонн = 5000 кг Скорость тела (v) = 60 км/ч = 60 * (1000 м / 3600 с) = 16.67 м/с

Теперь вычислим КЭ:

КЭ = 0.5 * 5000 кг * (16.67 м/с)^2 ≈ 834167 Дж (джоулей)

B) Для определения потенциальной энергии тела в верхней точке траектории используем формулу:

Потенциальная энергия (ПЭ) = масса * ускорение свободного падения * высота

Масса (m) = 5000 кг Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с^2 (стандартное значение на поверхности Земли) Высота (h) = 2 км = 2000 м

Теперь вычислим ПЭ:

ПЭ = 5000 кг * 9.81 м/с^2 * 2000 м ≈ 98100000 Дж (джоулей)

C) Полная механическая энергия (ПМЭ) тела на любой высоте в данной задаче равна сумме его кинетической и потенциальной энергий:

ПМЭ = КЭ + ПЭ ПМЭ = 834167 Дж + 98100000 Дж ≈ 98934167 Дж (джоулей)