Question

Визначити потенціальну та кінетичну енергію мідного тіла (густину міді можна взяти із табл.9 на стор.231 підручника) об'ємом 500мл, підняте на висоту 200см, яке рухається зі швидкістю 3,6км/год. Яка повна механічна енергія тіла?

Answer 1

Для визначення потенціальної та кінетичної енергії мідного тіла, спочатку потрібно знайти його масу.

Густину міді, яку можна знайти в таблиці 9 на сторінці 231 підручника, приймаємо за 8,96 г/см³ (в даному випадку переводимо в г/мл, тому помножимо на 1000).

Густина = маса / об'єм

Тому маса мідного тіла може бути обчислена так:

маса = густина * об'єм маса = 8,96 г/см³ * 500 мл * 1000 = 4,48 кг

Потенціальна енергія тіла може бути обчислена за формулою:

потенціальна енергія = маса * прискорення вільного падіння * висота

Так як прискорення вільного падіння становить приблизно 9,8 м/с², а висота підняття - 200 см = 2 м, то отримуємо:

потенціальна енергія = 4,48 кг * 9,8 м/с² * 2 м = 87,52 Дж (джоулів)

Кінетична енергія тіла може бути обчислена за формулою:

кінетична енергія = (1/2) * маса * швидкість²

Так як швидкість в метрах на секунду (м/с) користуємося формулою для перетворення кілометрів на годину в метри на секунду:

швидкість = 3,6 км/год * (1000 м / 1 км) * (1 год / 3600 с) = 1 м/с

кінетична енергія = (1/2) * 4,48 кг * (1 м/с)² = 1,12 Дж (джоулів)

Повна механічна енергія тіла є сумою його потенціальної та кінетичної енергії:

повна механічна енергія = потенціальна енергія + кінетична енергія повна механічна енергія = 87,52 Дж + 1,12 Дж = 88,64 Дж (джоулів)