Яка була кінетична енергія яблука в момент, коли його потенціальна енергія дорівнювала 5 Дж? Врахуйте, що опір повітря

Ledyanoy_Ogon

15

Хорошо! Чтобы решить эту задачу, давайте воспользуемся законом сохранения механической энергии.

Согласно этому закону, сумма потенциальной и кинетической энергий тела должна оставаться постоянной. Также мы знаем, что в начальный момент потенциальная энергия равна 5 Дж, а опора воздуха не учитывается.

Итак, обозначим потенциальную энергию как \(E_p\) и кинетическую энергию как \(E_k\). Тогда мы можем записать закон сохранения механической энергии следующим образом:

\[E_p + E_k = \text{const}\]

В начальный момент времени потенциальная энергия равна 5 Дж, поэтому \(E_p = 5 \, \text{Дж}\). А так как опора воздуха не учитывается, то кинетическая энергия в начальный момент времени равна нулю, то есть \(E_k = 0\).

Выражая константу через начальную потенциальную энергию, мы получаем:

\[E_p + E_k = E_{\text{const}} = 5 \, \text{Дж}\]

Таким образом, в любом моменте времени кинетическая энергия яблока будет равна 5 Дж минус его потенциальная энергия. Если потенциальная энергия в какой-то момент времени будет равна, например, 2 Дж, то кинетическая энергия в этот момент времени будет равна 5 Дж минус 2 Дж, то есть 3 Дж.

Вернемся к вашей задаче. Поскольку в начальный момент времени потенциальная энергия равна 5 Дж, значит кинетическая энергия в этот момент времени равна нулю. Таким образом, кинетическая энергия яблока в момент, когда его потенциальная энергия равна 5 Дж, будет равна нулю.

Интересная задача!