Question

Решите задачу

С какой высоты свободно падает шар массой 50

г, если его потенциальная энергия изменяется на 2 Дж. Как и на сколько изменится

кинетическая энергия?
помогитееее​

Answer 1

Дано:

m = 50 г = 0,05 кг

|∆Eп| = 2 Дж

g = 10 м/с²

H, ∆Ек - ?

Решение:

Модуль изменения потенциальной энергии равен разности конечной и начальной потенциальной энергии:

|∆Еп| = Еп1 - Еп2 - знак модуля стоит потому, что потенциальная энергия падающего тела уменьшается, плавно перетекая в кинетическую энергию. Конечная потенциальная энергия меньше, чем начальная. Примем конечную потенциальную энергию за ноль, тогда высота, с которой тело упало, равна:

|∆Еп| = Еп1 - Еп2 = mgН - mgh = mg*(H - h)

H - h = |∆Eп|/mg

H = (|∆Eп|/mg) + h = (2/(0,05*10)) + 0 = 2/0,5 = 4 м

С кинетической энергией будет происходить всё то же самое, только наоборот - по мере падения тела она растёт от нуля до конечного своего значения. По закону сохранения энергии максимальная кинетическая энергия равна максимальной потенциальной. А максимальной потенциальной энергией тело обладает на максимальной высоте. Максимальная высота равна 4 м. Следовательно, если кинетическая энергия в начале падения шара равна нулю, то в конце падения она будет максимальной и равна значению максимальной потенциальной:

Ек(max) = Еп(max)

в значит изменение кинетической энергии будет равным изменению потенциальной:

|∆Eк| = |∆Еп| = 2 Дж

Ответ: 4 м, 2 Дж.