Question

3. а) Капля дождя массой 20 мг движется со скоростью 2 м/с на высоте 2 км. Вычислите потенциальную энергию, которой обладает капля?b) Определите кинетическую энергию капли?[2]​

Answer 1

Ответ:

Епот=mgh= 0.002*10*2000= 40 Дж

Екин= mv²/2= 0.002*2²/2= 0.004 Дж

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся формулы для потенциальной и кинетической энергии.

а) Потенциальная энергия $E_{\text{пот}}$ может быть вычислена по формуле:

$E_{\text{пот}} = mgh$

где: $m$ = масса капли (20 мг, что равно $20 \times 10^{-6}$ кг), $g$ = ускорение свободного падения (примем приблизительно $g \approx 9,81 \, \text{м/с}^2$), $h$ = высота (2 км, что равно $2 \times 1000$ м).

Теперь подставим значения и рассчитаем потенциальную энергию:

$E_{\text{пот}} = (20 \times 10^{-6} \, \text{кг}) \times (9,81 \, \text{м/с}^2) \times (2 \times 1000 \, \text{м})$

$E_{\text{пот}} \approx 0,3924 \, \text{Дж}$

б) Кинетическая энергия $E_{\text{кин}}$ может быть вычислена по формуле:

$E_{\text{кин}} = \frac{1}{2}mv^2$

где: $v$ = скорость капли (2 м/с).

Теперь подставим значения и рассчитаем кинетическую энергию:

$E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} \times (20 \times 10^{-6} \, \text{кг}) \times (2 \, \text{м/с})^2$

$E_{\text{кин}} \approx 0,02 \, \text{Дж}$