Найти потенциальную и кинетическую энергию тела массой 3 кг, падающего свободно с высоты 5 метров, на расстоянии 2 м от поверхности Земли.

Для решения задачи нужно найти потенциальную и кинетическую энергию тела массой 3 кг, которое падает с высоты 5 м на расстоянии 2 м от поверхности Земли.

Шаг 1. Потенциальная энергия на высоте 5 м.

Потенциальная энергия (Ep) тела рассчитывается по формуле:
$E_p = mgh$
где:

• $m$ — масса тела (3 кг),

• $g$ — ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²),

• $h$ — высота, на которой находится тело (5 м).

Подставим данные:

Итак, потенциальная энергия на высоте 5 м равна 147 Дж.

Шаг 2. Потенциальная энергия на высоте 2 м.

Теперь нужно найти потенциальную энергию, когда тело находится на высоте 2 м от Земли. Используем ту же формулу для потенциальной энергии:

Подставляем данные:

Потенциальная энергия на высоте 2 м равна 58,8 Дж.

Шаг 3. Кинетическая энергия на высоте 2 м.

Кинетическая энергия (Ek) тела равна разнице между начальной потенциальной энергией на высоте 5 м и конечной потенциальной энергией на высоте 2 м. То есть:

Подставляем значения:

Кинетическая энергия тела на высоте 2 м составляет 88,2 Дж.

Ответ:

• Потенциальная энергия тела на высоте 5 м: 147 Дж.

• Потенциальная энергия тела на высоте 2 м: 58,8 Дж.

• Кинетическая энергия тела на высоте 2 м: 88,2 Дж.