Question

По канату, подвешенному к потолку, ученик весом 48 кг. поднимается за 10 секунд со скоростью 0,45 м/с. На сколько увеличится потенциальная энергия системы "ученик-Земля"

Answer 1

Ученик поднимается со скоростью 0.45 м/с. Через 10 секунд он поднимется на высоту 4,5 метра (0.45 *10). Считаем что поверхность земли это точка отсчета (точка в которой потенциальную енергию принимаем за ноль), значит его енергия на высоте 4,5 метра W = mgh = 48* 10 * 4,5 =2160 джоулей. Так как в начале движения ученик находился на земле (его потенциальная енергия была равна нулю), потенциальна эенергия увеличится на 2160 джоулей (2160 - 0).

Answer 2

Calculating the Increase in Potential Energy

To calculate the increase in potential energy of the "student-Earth" system, we can use the formula for potential energy:

Potential Energy (PE) = mass * gravity * height

Given: - Mass (m) = 48 kg - Time taken to lift (t) = 10 seconds - Speed (v) = 0.45 m/s

First, we can calculate the height gained by the student using the formula: Height (h) = v * t

Substitute the given values: h = 0.45 m/s * 10 s = 4.5 m

Now, we can calculate the increase in potential energy using the formula: ΔPE = m * g * Δh

Where: - ΔPE is the change in potential energy - m is the mass - g is the acceleration due to gravity - Δh is the change in height

The acceleration due to gravity (g) is approximately 9.81 m/s^2.

Substitute the given values: ΔPE = 48 kg * 9.81 m/s^2 * 4.5 m

Calculating the increase in potential energy: ΔPE ≈ 2116.04 J

So, the potential energy of the "student-Earth" system will increase by approximately 2116.04 joules.