Question

Тело массой 2 кг, свободно падает с некоторой высоты. g = 10 Н/кг. a) Определите кинетическую энергию мяча в момент, когда его скорость достигла 36км/ч. b) Определите потенциальную энергию мяча на высоте 2 м. c) Запишите формулу закона сохранения механической энергии. d) Определите полную механическую энергию тела. Верных ответов: 3 100 Дж, 10 Дж, 140Дж 100 Дж, 100 Дж, 14Дж 100 Дж, 100 Дж, 0,14кДж 0,1к Дж, 100 Дж, 140Дж 100 Дж, 0,1к Дж, 140Дж 100 кДж, 100 кДж, 140кДж

Answer 1

Дано:

m = 2 кг

g = 10 Н/кг

v = 36 км/час = 10 м/с

h = 2 м

Ем. - ?

Eп.  - ?

Ек. - ?

а) Из формулы кинетической энергии тела:

Eк = mv²/2

Eк = 2 × 100 / 2 = 100

b) Из формулы потенциальной энергии тела:

Eп = mgh

Eп = 2 * 10 * 2 = 40

c) E₁ мех = Е₂ мех

По другому еще и так:

E₁п + Е₁к = Е₂п + Е₂к

d) Видимо, на высоте 2 м тело имело скорость 36 км/час, иначе этот вопрос не имеет смысла.

Из формулы из пункта c:

E мех = Eп + Ек

E мех = 100 + 40 = 140

[E] = (кг × м²)/с² = (кг × Н × м)/кг = Дж

Верных ответов среди наведенных нет.

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте рассмотрим каждый пункт по отдельности:

a) Кинетическая энергия мяча в момент, когда его скорость достигла 36 км/ч (10 м/с):

Кинетическая энергия (K) рассчитывается по формуле:

K = (1/2) * m * v^2

где: K - кинетическая энергия, m - масса мяча, v - скорость мяча.

m = 2 кг v = 36 км/ч = 10 м/с

K = (1/2) * 2 кг * (10 м/с)^2 = 100 Дж

Ответ: Кинетическая энергия мяча в этот момент составляет 100 Дж.

b) Потенциальная энергия мяча на высоте 2 м:

Потенциальная энергия (P) на высоте h рассчитывается по формуле:

P = m * g * h

где: P - потенциальная энергия, m - масса мяча, g - ускорение свободного падения, h - высота.

m = 2 кг g = 10 Н/кг h = 2 м

P = 2 кг * 10 Н/кг * 2 м = 40 Дж

Ответ: Потенциальная энергия мяча на высоте 2 м составляет 40 Дж.

c) Формула закона сохранения механической энергии:

Закон сохранения механической энергии утверждает, что сумма кинетической и потенциальной энергии системы остается постоянной, если на нее не действуют внешние силы. Математически это выражается следующим образом:

K начальная + P начальная = K конечная + P конечная

d) Определение полной механической энергии тела:

Полная механическая энергия (E) тела в данном контексте - это сумма его кинетической и потенциальной энергии.

E = K + P

E начальная = K начальная + P начальная E конечная = K конечная + P конечная

Из пунктов a) и b) мы знаем значения K начальная, P начальная, K конечная и P конечная.

E начальная = K начальная + P начальная = 100 Дж + 40 Дж = 140 Дж E конечная = K конечная + P конечная = 100 Дж + 0 Дж (поскольку мяч находится на земле) = 100 Дж

Ответ: Полная механическая энергия тела в начальный момент времени составляет 140 Дж, а в конечный момент времени - 100 Дж.

Итак, верные ответы: 100 Дж, 40 Дж, 140 Дж.