Какова полная энергия тела, которое имеет скорость 72 км/ч, массу 1 кг 200 г и упало с определенной высоты?

Volshebnik

43

Для решения данной задачи, нам понадобится применить законы сохранения энергии. В данном случае, можно использовать закон сохранения механической энергии.

Закон сохранения энергии гласит, что полная энергия тела в любой точке траектории остается постоянной, если на него не действуют внешние силы, такие как трение или сопротивление воздуха.

В данной задаче тело падает с определенной высоты, и его энергия будет складываться из потенциальной энергии (зависит от высоты падения) и кинетической энергии (зависит от скорости падения).

Потенциальная энергия (Эп) вычисляется по формуле:

\[Эп = mgh\]

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота падения.

Ускорение свободного падения на Земле обычно принимается равным приблизительно 9,8 м/с², а высоту падения данной задачи мы не знаем. Поэтому нам нужно дополнительную информацию о высоте, чтобы вычислить потенциальную энергию тела.

Кинетическая энергия (Эк) вычисляется по формуле:

\[Эк = \frac{1}{2}mv^2\]

где m - масса тела, v - скорость падения.

У нас уже даны масса тела (1 кг 200 г) и скорость падения (72 км/ч), однако, помните, что мы должны использовать единицы СИ для вычислений. Следовательно, нужно перевести скорость из км/ч в м/с:

\[v = 72 \, \text{км/ч} = \frac{72 \times 1000}{3600} \, \text{м/с} \approx 20 \, \text{м/с}\]

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу кинетической энергии и вычислить ее:

\[Эк = \frac{1}{2} \times 1.2 \, \text{кг} \times (20 \, \text{м/с})^2\]

\[Эк = \frac{1}{2} \times 1.2 \times 400\]

\[Эк = 240 \, \text{Дж}\]

Таким образом, кинетическая энергия тела при падении составляет 240 Дж.

Полная энергия тела в данной задаче будет равна сумме потенциальной и кинетической энергии:

\[Э_{полная} = Эп + Эк\]

Однако, без дополнительной информации о высоте падения, мы не можем вычислить потенциальную энергию и, соответственно, полную энергию тела.

Поэтому, чтобы ответить на поставленный вопрос о полной энергии тела, нам потребуется знать высоту, с которой оно упало.