Тело массой m = 2 кг падает с высоты h = 10 м. Определите его потенциальную и кинетическую энергию в точке, находящейся на высоте h = 3 м от поверхности Земли. Трением тела о воздух пренебречь.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Потенциальная энергия тела в точке, находящейся на высоте h от поверхности Земли, вычисляется по формуле:

Ep = mgh,

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,81 м/с^2), h - высота.

Для нашего случая, когда тело находится на высоте h = 3 м от поверхности Земли:

Ep = 2 кг 9,81 м/с^2 3 м = 58,86 Дж.

Кинетическая энергия тела можно вычислить по формуле:

Ek = m*v^2/2,

где v - скорость тела. Поскольку тело падает с высоты, его скорость в точке h находится по формуле:

v = √(2gh).

Подставляем известные значения:

v = √(2 9,81 м/с^2 10 м) = √(196,2) м/c ≈ 14 м/c.

Теперь вычисляем кинетическую энергию:

Ek = 2 кг * (14 м/c)^2 / 2 = 196 Дж.

Таким образом, потенциальная энергия тела в точке, находящейся на высоте 3 м от поверхности Земли, составляет 58,86 Дж, а его кинетическая энергия - 196 Дж.