Question

Тело массой 2 кг находится на высоте 5 метров. Чему равна кинетическая энергия этого тела на высоте 3 метра, чему равное скорость тела в этот момент?,Тело начинает движение из состояние покоя

Answer 1

Закон Сохранения Энергии: Ек + Еп = Полной энергии. На высоте 5 м Vo = 0 м/с, Ек = 0. h1 = 5 м. Еп1 = mgh1 = 2 * 10 * 5 = 100 = ПОЛНОЙ ЭНЕРГИИ. Eп2 на высоте 3м = mgh2. h2 = 3м. Еп2 = 2 * 10 * 3 = 60. Ек = Еп1 - Еп2 = 100 - 60 = 40.

Answer 2

Для решения этой задачи оценим изменение потенциальной и кинетической энергии тела, используя законы сохранения энергии.

1. Первоначально тело находится на высоте 5 метров, и его потенциальная энергия определяется формулой:

   Потенциальная энергия (PE) = масса (m) * ускорение свободного падения (g) * высота (h).

   Где: m = 2 кг (масса тела), g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения на Земле), h = 5 м.

   PE = 2 кг * 9.81 м/с² * 5 м = 98.1 Дж.

Итак, начальная потенциальная энергия тела равна 98.1 Дж.

2. Теперь тело находится на высоте 3 метра. Чтобы найти его кинетическую энергию на этой высоте, используем закон сохранения механической энергии. По этому закону, потенциальная энергия в начальный момент (PE начальная) должна равняться сумме потенциальной (PE конечная) и кинетической (KE) энергии в конечный момент:

   PE начальная = PE конечная + KE.

   Пересчитаем начальную потенциальную энергию на высоте 3 метра:

   PE начальная = m * g * h = 2 кг * 9.81 м/с² * 3 м = 58.86 Дж.

   Теперь, чтобы найти кинетическую энергию, выразим ее через начальную и конечную потенциальную энергию:

   KE = PE начальная - PE конечная = 58.86 Дж - 0 Дж (на высоте 3 м нет потенциальной энергии) = 58.86 Дж.

Итак, кинетическая энергия тела на высоте 3 метра составляет 58.86 Дж.

3. Для расчета скорости тела в этот момент можно использовать следующую формулу для кинетической энергии:

   KE = 0.5 * m * v^2,

   где v - скорость тела. Мы уже знаем KE (58.86 Дж) и m (2 кг), поэтому можем найти v:

   58.86 Дж = 0.5 * 2 кг * v^2.

   Умножим обе стороны на 2 и разделим на массу:

   2 * 58.86 Дж = v^2.

   v^2 = 117.72 Дж.

   Теперь извлечем квадратный корень:

   v = √(117.72 Дж) ≈ 10.85 м/с.

Итак, скорость тела на высоте 3 метра составляет приближенно 10.85 м/с.