Каковы зависимости графика от расстояния h для кинетической энергии Eк, потенциальной энергии Eп и полной энергии

Хрусталь

32

Чтобы понять зависимость графиков от расстояния h для кинетической энергии, потенциальной энергии и полной энергии камня, нам нужно рассмотреть законы сохранения энергии и выразить каждую из этих форм энергии в зависимости от высоты.

Для начала, давайте рассмотрим кинетическую энергию камня. Кинетическая энергия (Eк) определяется формулой:

\[ Eк = \frac{1}{2}mv^2 \]

Где m - масса камня, а v - его скорость.

Так как масса камня составляет 1 кг, а начальная скорость - 10 м/с, мы можем вычислить значение кинетической энергии как:

\[ Eк = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot 10^2 = 50 \, \text{Дж} \]

Теперь перейдем к потенциальной энергии камня. Потенциальная энергия (Eп) камня, находящегося на высоте h, определяется формулой:

\[ Eп = m \cdot g \cdot h \]

Где g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²).

Подставляя значения, мы получаем:

\[ Eп = 1 \cdot 9.8 \cdot h = 9.8h \, \text{Дж} \]

Наконец, полная энергия (E) камня представляет собой сумму кинетической и потенциальной энергии:

\[ E = Eк + Eп = 50 + 9.8h \, \text{Дж} \]

Теперь, чтобы построить зависимость графиков от расстояния h, мы должны использовать ось x для обозначения h и ось y для обозначения соответствующей энергии (Eк, Eп или E).

Из полученных формул мы можем сказать, что график кинетической энергии будет горизонтальной прямой на уровне 50 Дж, так как она не зависит от высоты полета камня.

График потенциальной энергии, с другой стороны, будет прямой линией, проходящей через начало координат (0,0) с коэффициентом наклона 9.8 Дж/м. Это связано с тем, что потенциальная энергия пропорциональна высоте полета камня.

Наконец, график полной энергии будет являться суммой графиков кинетической и потенциальной энергии. Он будет наклонной прямой, и его наклон будет определяться коэффициентом наклона графика потенциальной энергии (9.8 Дж/м).

Надеюсь, эта информация поможет вам понять зависимость графиков от расстояния h для кинетической энергии, потенциальной энергии и полной энергии камня.