Какова потенциальная энергия каждой из трех коробочек относительно поверхности стола, учитывая их расположение и массы
Какова потенциальная энергия каждой из трех коробочек относительно поверхности стола, учитывая их расположение и массы (20 г, 35 г и 45 г), как показано на рисунке? При расчетах используйте ускорение свободного падения g=9.8 м/с^2. Ответите в мегаджоулях.
Magnitnyy_Magistr 13
Для решения этой задачи вам потребуется учесть массу каждой коробочки и ее высоту относительно поверхности стола.Потенциальная энергия \( U \) для объекта определяется по формуле:
\[ U = m \cdot g \cdot h \]
где \( m \) - масса объекта, \( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 \) - ускорение свободного падения, а \( h \) - высота объекта относительно поверхности, т.е. высота каждой коробочки.
Давайте рассчитаем потенциальную энергию каждой коробочки отдельно.
Для первой коробочки с массой 20 г (0.02 кг) и высотой 0.5 м, потенциальная энергия будет:
\[ U_1 = 0.02 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 0.5 \, \text{м} \]
Вычислим:
\[ U_1 = 0.02 \cdot 9.8 \cdot 0.5 = 0.098 \, \text{Дж} \]
Для второй коробочки с массой 35 г (0.035 кг) и высотой 1 м:
\[ U_2 = 0.035 \cdot 9.8 \cdot 1 = 0.343 \, \text{Дж} \]
Наконец, для третьей коробочки с массой 45 г (0.045 кг) и высотой 0.8 м:
\[ U_3 = 0.045 \cdot 9.8 \cdot 0.8 = 0.3528 \, \text{Дж} \]
Таким образом, потенциальная энергия первой коробочки равна 0.098 Дж, второй - 0.343 Дж и третьей - 0.3528 Дж. Ответ в мегаджоулях будет:
\[ U_1 = 0.098 \, \text{мДж}, \quad U_2 = 0.343 \, \text{мДж}, \quad U_3 = 0.3528 \, \text{мДж} \]