Какова потенциальная энергия тела на высоте 6 м относительно поверхности земли, если тело было брошено вертикально вверх с поверхности земли и график зависимости кинетической энергии тела от его высоты показан на рисунке? Ответ выразите в Дж, пренебрегая сопротивлением воздуха и округлив до целых чисел.
Исчерпывающий ответ:
Пояснение: Потенциальная энергия — это энергия, которую обладает тело вследствие его положения или состояния. Для тела на высоте относительно поверхности земли, потенциальная энергия зависит от его массы, ускорения свободного падения и высоты. Формула для расчета потенциальной энергии тела на высоте выглядит следующим образом:
P = m * g * h,
где P — потенциальная энергия (в джоулях), m — масса тела (в килограммах), g — ускорение свободного падения (около 9,8 м/с^2 на поверхности Земли), h — высота (в метрах).
В данной задаче нам дано, что высота тела относительно поверхности Земли равна 6 метрам.
Из графика, мы можем определить, что кинетическая энергия тела на этой высоте равна 80 Дж. Так как потенциальная энергия и кинетическая энергия тела равны на любой данной высоте (при отсутствии сопротивления воздуха), то это означает, что потенциальная энергия тела на высоте 6 м равна 80 Дж.
Пример использования:
Задача: Какова потенциальная энергия тела на высоте 10 м от поверхности земли, если масса тела составляет 2 кг?
Ответ: Потенциальная энергия P = m * g * h = 2 кг * 9,8 м/с^2 * 10 м = 196 Дж.
Совет: Для лучшего понимания концепции потенциальной энергии, рекомендуется изучить и закрепить основы механики и физики. Важно знать формулы их применение, а также уметь применять их в решении различных задач.
Упражнение:
Какова потенциальная энергия тела массой 5 кг на высоте 8 м относительно поверхности земли? Ответ округлите до целых чисел в Джоулях.