Какова полная механическая энергия автомобиля при равномерном движении по мосту на высоте 5 метров над землей
Какова полная механическая энергия автомобиля при равномерном движении по мосту на высоте 5 метров над землей со скоростью 4 метра в секунду?
Evgeniya 33
Для решения этой задачи нам понадобится знание о механической энергии и ее компонентах. Механическая энергия состоит из кинетической энергии (энергии движения) и потенциальной энергии (энергии положения).Кинетическая энергия автомобиля определяется формулой:
\[E_{к} = \frac{1}{2}mV^2\]
где \(E_{к}\) - кинетическая энергия, \(m\) - масса автомобиля, \(V\) - скорость автомобиля.
Потенциальная энергия автомобиля имеет следующий вид:
\[E_{п} = mgh\]
где \(E_{п}\) - потенциальная энергия, \(m\) - масса автомобиля, \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²), \(h\) - высота над поверхностью.
Для расчета полной механической энергии достаточно сложить кинетическую и потенциальную энергии:
\[E_{мех} = E_{к} + E_{п}\]
Теперь проведем вычисления. Из условия задачи дано, что автомобиль движется со скоростью 4 м/с и находится на высоте 5 метров над землей.
Вначале найдем потенциальную энергию. Подставим значения в формулу:
\[E_{п} = m \cdot 9.8 \cdot 5\]
Вычислим эту величину и запомним результат для дальнейших вычислений.
Теперь найдем кинетическую энергию. Подставим значения в формулу:
\[E_{к} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot 4^2\]
Вычислим эту величину и запомним результат для дальнейших вычислений.
Наконец, сложим найденные значения кинетической и потенциальной энергии:
\[E_{мех} = E_{к} + E_{п}\]
Полученное число будет являться полной механической энергией автомобиля при указанных условиях.