Question

1.Тіло падає вниз з певної висоти,як змінюється кінетична та потенціальна енергія тіла?В який момент тіло має найбільшу кінетичну?Потенціальну енергію?
2. Повітряна куля масою 200 кг піднялася на висоту 2 км. Яку потенціальну
енергію має куля відносно Землі?
3. Автомобіль масою 3.5 трозігнався до швидкості 72 км/год. Якої кінетичної енергії набув автомобіль?​

Answer 1

Відповідь:

№2) потенційна енергія кулі відносно землі дорівнює 4 МДж.

№3) автомобіль набув кінетичної енергії у 700 Дж.

-----------------------------------------

№1. Коли тіло падає вниз з певної висоти, то кінетична енергія цього тіла збільшується, в той час, як потенціальна зменшується. Сума цих енергій у будь-який момент однакова, тому що діє закон збереження енергії.

Коли тіло знаходиться у найвищій точці (перебуває на найбільшій висоті; або висоті, з якої його кидають), тоді він має найбільшу потенціальну енергію. У цей час цінетична енергія дорівнює нулю.

Коли тіло починає падати, його висота стає меншою, а швидкість - збільшується. Саме тому потенційна енергія зменшується, а кінетична - збільшується (знизу формули).

Перед падінням тіла на землю кінетична енергія буде найбільшою. Висота дорівнює нулю, а тому потенційна енергія дорівнює нулю. Тоді вся механічна енергія, яку має тіло, буде дорівнювати кінетичній енергії (також діє закон збереження енергії).

E(п) = mgh, де m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння, h - висота.

E(к) = mv² / 2, де m - маса тіла, v - швидкість тіла.

-----------------------------------------

№2. Дано:

m = 200 кг

h = 2 км = 2000 м

g = 9,8 Н/кг ≈ 10 Н/кг

Знайти: Е(п)

Розв'язок:
Потенційна енергія обчислюється за формулою:

Е(п) = mgh

Підставимо значення за умовою:
E(п) = 200 кг * 2000 м * 10 Н/кг = 4000000 Н * м = 4 МДж

Відповідь: Е(п) = 4 МДж.

-----------------------------------------

№3. Дано:

m = 3,5 кг

v = 72 км/год = 72 * 1000 м / 3600 сек = 20 м/с

Знайти: Е(к)

Розв'язок:

Кінетична енергія тіла обчислюється за формулою:
E(к) = mv² / 2

Обчислимо значення:
E(к) = 3,5 кг * (20 м/с)² / 2 = 3,5 * 20 * 10 Дж = 700 Дж

Відповідь: Е(к) = 700 Дж.