Тіло кидають угору, надаючи йому кінетичної
енергії 500 Дж. На певній висоті кінетична енергія тіла зменшиться до 350 Дж.
Якою буде потенціальна енергія тіла на цій висоті? Опором повітря знехтуйте. Розрахуйте висоту, на якій перебуває
тіло, якщо його маса 3 кг.
Ответы
Збереження енергії під час руху тіла дозволяє нам визначити потенціальну енергію тіла на певній висоті, використовуючи відомості про його кінетичну енергію.
За законом збереження енергії:
Кінетична енергія + Потенціальна енергія = Константа
Для початкового стану, коли кінетична енергія тіла становить 500 Дж, а потенціальна енергія - нуль, константа буде 500 Дж:
500 Дж + 0 = 500 Дж
Для стану, коли кінетична енергія тіла зменшиться до 350 Дж, потенціальна енергія може бути знайдена, використовуючи цю саму константу:
350 Дж + Потенціальна енергія = 500 Дж
Потенціальна енергія = 500 Дж - 350 Дж = 150 Дж
Отже, потенціальна енергія тіла на цій висоті становить 150 Дж.
Щоб знайти висоту, на якій знаходиться тіло, ми можемо використати формулу для потенціальної енергії:
Потенціальна енергія = mgh,
де m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння, h - висота.
Підставляючи відомі значення, отримуємо:
150 Дж = (3 кг) * g * h
h = 150 Дж / (3 кг * 9,8 м/с²) ≈ 5,1 м
Отже, тіло перебуває на висоті близько 5,1 метра.