Яка повна механічна енергія велосипедиста разом з його велосипедом?

Дельфин

7

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать формулу для механической энергии и учитывать все ее компоненты. Механическая энергия, \(E_{\text{мех}}\), складывается из кинетической энергии, \(E_{\text{к}}\), и потенциальной энергии, \(E_{\text{п}}\).

Формула для механической энергии:
\[E_{\text{мех}} = E_{\text{к}} + E_{\text{п}}\]

Кинетическая энергия выражается формулой:
\[E_{\text{к}} = \frac{1}{2} m v^2\]
где \(m\) - масса велосипедиста с велосипедом и \(v\) - его скорость.

Потенциальная энергия определяется как:
\[E_{\text{п}} = m g h\]
где \(m\) - масса велосипедиста с велосипедом, \(g\) - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с²) и \(h\) - высота, на которую поднялся велосипедист.

Чтобы решить задачу, необходимо знать массу велосипедиста с велосипедом, его скорость и высоту, на которую он поднялся. После этого мы можем использовать формулы, чтобы вычислить механическую энергию.

Например, если масса велосипедиста с велосипедом равна 70 кг, его скорость составляет 10 м/с и он поднялся на 5 метров, то:

\[E_{\text{к}} = \frac{1}{2} \times 70 \times (10)^2 = 3500 \, \text{Дж}\]
\[E_{\text{п}} = 70 \times 9.8 \times 5 = 3430 \, \text{Дж}\]
\[E_{\text{мех}} = 3500 + 3430 = 6930 \, \text{Дж}\]

Таким образом, полная механическая энергия велосипедиста с велосипедом составляет 6930 Дж.