1.14. Тело массой т = 2 кг, поднятое на высоту h1 = 4 м, отпустили, и оно стало свободно падать. Чему равна работа силы тяже8 сти за время падения от h1 = 4 м до h2 = 3 м? Чему равна кинетическая энергия тела в момент прохождения высоты h2? Чему равна полная механическая энергия в этот момент? С ДАНО И РЕШЕНИЕМ
Дано: m = 2 кг (масса тела) h1 = 4 м (начальная высота) h2 = 3 м (конечная высота)
Решение:
Работа силы тяжести за время падения от h1 до h2: Потенциальная энергия на высоте h1: Ep1 = m g h1 = 2 9.8 4 = 78.4 дж Потенциальная энергия на высоте h2: Ep2 = m g h2 = 2 9.8 3 = 58.8 дж Работа силы тяжести: W = Ep1 - Ep2 = 78.4 - 58.8 = 19.6 дж
Кинетическая энергия тела в момент прохождения высоты h2: Кинетическая энергия: Ek = 0.5 m v^2, где v - скорость тела Поскольку тело свободно падает, его скорость на высоте h2 равна скорости свободного падения: v = sqrt(2 g (h1 - h2)) = sqrt(2 9.8 (4 - 3)) = sqrt(19.6) м/c Кинетическая энергия тела: Ek = 0.5 2 19.6 = 19.6 дж
Полная механическая энергия в момент прохождения высоты h2: Полная механическая энергия = Потенциальная энергия + Кинетическая энергия Ep2 + Ek = 58.8 + 19.6 = 78.4 дж
Ответ: Работа силы тяжести за время падения от h1 до h2 равна 19.6 дж. Кинетическая энергия тела в момент прохождения высоты h2 равна 19.6 дж. Полная механическая энергия в этот момент также равна 78.4 дж.
Дано:
m = 2 кг (масса тела)
h1 = 4 м (начальная высота)
h2 = 3 м (конечная высота)
Решение:
Работа силы тяжести за время падения от h1 до h2:
Потенциальная энергия на высоте h1: Ep1 = m g h1 = 2 9.8 4 = 78.4 дж
Потенциальная энергия на высоте h2: Ep2 = m g h2 = 2 9.8 3 = 58.8 дж
Работа силы тяжести: W = Ep1 - Ep2 = 78.4 - 58.8 = 19.6 дж
Кинетическая энергия тела в момент прохождения высоты h2:
Кинетическая энергия: Ek = 0.5 m v^2, где v - скорость тела
Поскольку тело свободно падает, его скорость на высоте h2 равна скорости свободного падения:
v = sqrt(2 g (h1 - h2)) = sqrt(2 9.8 (4 - 3)) = sqrt(19.6) м/c
Кинетическая энергия тела: Ek = 0.5 2 19.6 = 19.6 дж
Полная механическая энергия в момент прохождения высоты h2:
Полная механическая энергия = Потенциальная энергия + Кинетическая энергия
Ep2 + Ek = 58.8 + 19.6 = 78.4 дж
Ответ:
Работа силы тяжести за время падения от h1 до h2 равна 19.6 дж.
Кинетическая энергия тела в момент прохождения высоты h2 равна 19.6 дж.
Полная механическая энергия в этот момент также равна 78.4 дж.