Question

Потенциальная энергия тела, свободно падающего с высоты h, на высоте 0,25h от земли равен 40 Дж. Вычислите полную механическую энергию тела( сопротивление воздуха не учитывается)

Answer 1

Ответ:

1

Объяснение:

формула мех.энергии - mv2/2 + mgh подставим - m через пот.энергию - mgh - 40 / 2,5 = 16 значит m = 16 формула скорости - v = корень 40 * 2 / 16 =  5 подставим 16 * 5 / 2 + 16 * 10 * 0.25 = 1 (вроде так)

Answer 2

Полная механическая энергия тела в данной задаче состоит из потенциальной энергии и кинетической энергии. Мы знаем, что потенциальная энергия тела на высоте 0,25h от земли равна 40 Дж.

Потенциальная энергия тела в данном случае вычисляется по формуле:

E_potential = m * g * h,

где: E_potential - потенциальная энергия, m - масса тела, g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с² на поверхности Земли), h - высота.

В данной задаче у нас есть только значение потенциальной энергии (E_potential = 40 Дж) и значение высоты (h). Мы можем использовать эту информацию, чтобы выразить массу тела (m) в этом уравнении. Таким образом:

40 Дж = m * 9,81 м/с² * 0,25h.

Теперь давайте решим это уравнение, чтобы найти массу тела (m):

m = 40 Дж / (9,81 м/с² * 0,25h).

Теперь у нас есть значение массы. Для вычисления полной механической энергии тела (без учета сопротивления воздуха), мы должны добавить к потенциальной энергии кинетическую энергию. Кинетическая энергия вычисляется по формуле:

E_kinetic = 0.5 * m * v^2,

где: E_kinetic - кинетическая энергия, m - масса тела, v - скорость тела.

На данной высоте (0,25h) скорость тела будет максимальной, так как его потенциальная энергия превращается в кинетическую. Мы можем использовать закон сохранения механической энергии:

E_total = E_potential + E_kinetic.

Известно, что потенциальная энергия равна 40 Дж. Теперь мы можем выразить кинетическую энергию:

E_kinetic = E_total - E_potential.

Теперь мы можем вычислить полную механическую энергию тела:

E_total = 40 Дж + E_kinetic.

Для вычисления E_kinetic нам нужно знать скорость тела. Сначала найдем скорость тела на высоте 0,25h. Поскольку начальная кинетическая энергия на этой высоте равна нулю, мы можем использовать закон сохранения механической энергии:

E_total = E_potential + E_kinetic,

где E_total - полная механическая энергия, которую мы хотим найти.

40 Дж = 0 + E_kinetic,

E_kinetic = 40 Дж.

Теперь, с учетом массы (которую мы вычислили ранее) и кинетической энергии, мы можем вычислить кинетическую энергию тела:

E_kinetic = 0.5 * m * v^2, 40 Дж = 0.5 * m * v^2.

Теперь решим это уравнение относительно скорости (v):

v^2 = (40 Дж) / (0.5 * m), v^2 = (40 Дж) / (0.5 * m).

Теперь мы можем вычислить v:

v = √((40 Дж) / (0.5 * m)).

Теперь, когда у нас есть скорость, мы можем найти полную механическую энергию тела:

E_total = E_potential + E_kinetic, E_total = 40 Дж + (0.5 * m * v^2).

Подставляем найденные значения:

E_total = 40 Дж + (0.5 * m * (√((40 Дж) / (0.5 * m)))^2).

Теперь мы можем вычислить полную механическую энергию тела, сопротивление воздуха не учитывается.