Вопрос:

1. Найдите высоту h над поверхностью земли на которой тело массой 10 кг обладает потенциальной энергией 300 Дж. Какой кинетической энергией обладает тело на этой высоте, если его подбросили со скоростью 10 м/с?

Ответ:

Решение:

  1. Найдём высоту h:
    Потенциальная энергия тела вычисляется по формуле: \( E_p = mgh \).
    Выразим высоту \( h \) из этой формулы: \( h = \frac{E_p}{mg} \).
    Подставим известные значения: \( m = 10 \text{ кг} \), \( E_p = 300 \text{ Дж} \), \( g \approx 9.8 \text{ м/с}² \) (ускорение свободного падения).
    \[ h = \frac{300 \text{ Дж}}{10 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}²} = \frac{300}{98} \text{ м} \approx 3.06 \text{ м} \].
  2. Найдём кинетическую энергию:
    Кинетическая энергия тела вычисляется по формуле: \( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \).
    Подставим известные значения: \( m = 10 \text{ кг} \), \( v = 10 \text{ м/с} \).
    \[ E_k = \frac{1}{2} \cdot 10 \text{ кг} \cdot (10 \text{ м/с})² = 5 \text{ кг} \cdot 100 \text{ м}²/\text{с}² = 500 \text{ Дж} \].

Ответ: Высота h составляет примерно 3.06 м. Кинетическая энергия тела на этой высоте составляет 500 Дж.