Question

Тело весом 2 кг свободно падает с высоты 6 м. Найти потенциальную и кинетическую энергию этого тела на высоте 4 м?

Answer 1

На высоте 6 м Vo=0

Еполн=mgh=2*10*6=120 Дж

На высоте 4 м   Епотенц.=2*10*4=80 Дж. Уменьшилась на 40 Дж.

Значит  Екинетич.=40 Дж, т.к. Еполная не изменилась.

Ответ: Еп=80 Дж;  Ек=40 Дж.

Answer 2

Для нахождения потенциальной и кинетической энергии тела на определенной высоте можно воспользоваться следующими формулами:

1. Потенциальная энергия (PE) на высоте h рассчитывается по формуле:

PE = m * g * h

где: PE - потенциальная энергия m - масса тела (2 кг) g - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с² на Земле) h - высота (в данном случае 4 м)

2. Кинетическая энергия (KE) рассчитывается по формуле:

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

где: KE - кинетическая энергия m - масса тела (2 кг) v - скорость тела на данной высоте

На высоте 4 м скорость тела можно найти, применяя закон сохранения механической энергии:

Потенциальная энергия на высоте 6 м = Потенциальная энергия на высоте 4 м + Кинетическая энергия на высоте 4 м

Используем формулы для PE и KE:

m * g * 6 = m * g * 4 + (1/2) * m * v^2

Теперь выразим v:

2 * 9.8 * 6 = 2 * 9.8 * 4 + (1/2) * 2 * v^2

v^2 = 2 * (2 * 9.8 * 6 - 2 * 9.8 * 4)

v^2 = 2 * (117.6 - 78.4)

v^2 = 2 * 39.2

v = √(2 * 39.2) ≈ 7 м/с

Теперь, когда у нас есть скорость на высоте 4 м, мы можем рассчитать потенциальную и кинетическую энергию на этой высоте.

Потенциальная энергия на высоте 4 м: PE = m * g * h = 2 * 9.8 * 4 = 78.4 Джоулей

Кинетическая энергия на высоте 4 м: KE = (1/2) * m * v^2 = (1/2) * 2 * (7^2) = 49 Джоулей

Таким образом, потенциальная энергия на высоте 4 м составляет 78.4 Джоулей, а кинетическая энергия - 49 Джоулей.