Какова полная механическая энергия автомобиля при равномерном движении по мосту на высоте 5 метров над землей

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:

$$E_{к}=\frac{1}{2}m{V}^2$$

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.