Тело массой 2кг падает с высоты 30м над землей. Вычислите кинетическую энергию тела в момент когда оно находится на высоте 15м над землей
Чтобы вычислить кинетическую энергию тела в момент, когда оно находится на высоте 15 м и в момент падения на землю, воспользуемся законами сохранения энергии.
Данные
— Масса тела: 2 кг
— Высота падения: 30 м
— Ускорение свободного падения: примерно 9.81 м/с²
1. Потенциальная энергия на высоте 15 м
Потенциальная энергия (E_p) на высоте 15 м рассчитывается по формуле:
E_p = m * g * h
На высоте 15 м:
E_{p_{15}} = 2 * 9.81 * 15
E_{p_{15}} ≈ 294.3 Дж
2. Потенциальная энергия на высоте 30 м
На высоте 30 м потенциальная энергия:
E_{p_{30}} = m * g * 30
E_{p_{30}} = 2 * 9.81 * 30
E_{p_{30}} ≈ 588.6 Дж
3. Кинетическая энергия на высоте 15 м
Кинетическая энергия (E_k) на высоте 15 м:
E_k = E_{p_{30}} — E_{p_{15}}
E_k = 588.6 — 294.3 ≈ 294.3 Дж
4. Кинетическая энергия при падении на землю
Когда тело падает на землю (высота 0 м), вся потенциальная энергия преобразуется в кинетическую:
E_k = E_{p_{30}}
E_k = 588.6 Дж
Ответ
1. Кинетическая энергия тела на высоте 15 м составляет примерно 294.3 Дж.
2. Кинетическая энергия при падении на землю составляет примерно 588.6 Дж.