Question

Найдите потенциальную и кинетическую энергию тела массой 3кг, свободно падающего с высоты 5м на высоте 2м от поверхности земли. Считайте, что нулевому значению потенциальной энергии соотвествует положение тела на поверхности земли.Полное решение.

Answer 1

E(потенциальная)=m*g*H=3*9,81*2=60 Дж;
E(кинетическая)*m*g*(H2-H1)=3*9,81*(5-2)=90 Дж

Answer 2

Для решения данной задачи нам понадобятся формулы для потенциальной и кинетической энергии.

Потенциальная энергия (ПЭ) тела в поле силы тяжести вычисляется по формуле: ПЭ = m * g * h, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с^2), h - высота.

В данной задаче тело падает с высоты 5 м на высоте 2 м от поверхности земли. Значит, его потенциальная энергия на этой высоте будет: ПЭ = 3 кг * 9,8 м/с^2 * 2 м = 58,8 Дж.

Кинетическая энергия (КЭ) тела вычисляется по формуле: КЭ = (1/2) * m * v^2, где v - скорость тела.

Так как тело падает свободно, его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию. То есть, на высоте 2 м от поверхности земли потенциальная энергия равна кинетической энергии.

Теперь мы можем найти скорость тела на высоте 2 м. Для этого воспользуемся формулой для потенциальной энергии: ПЭ = КЭ, м * g * h = (1/2) * m * v^2.

Подставляя известные значения, получим: 3 кг * 9,8 м/с^2 * 2 м = (1/2) * 3 кг * v^2.

Решая уравнение относительно v, получим: v^2 = (2 * 3 кг * 9,8 м/с^2 * 2 м) / 3 кг, v^2 = 39,2 м^2/с^2, v ≈ 6,26 м/с.

Таким образом, на высоте 2 м от поверхности земли у тела массой 3 кг его потенциальная энергия равна 58,8 Дж, а кинетическая энергия равна 58,8 Дж. Скорость тела на этой высоте составляет примерно 6,26 м/с.