Найдите полную механическую энергию груза массой 300 кг, который везёт осёл на высоте 1 км над уровнем моря со скоростью 7,2 км/ч.

Полная механическая энергия груза складывается из кинетической и потенциальной энергии:

где:

• $E_k$ — кинетическая энергия тела;

• $E_p$ — потенциальная энергия тела относительно уровня моря.

1. Найдём кинетическую энергию

Формула:

Масса груза:

Скорость дана в км/ч, переведём её в м/с:

Тогда:

2. Найдём потенциальную энергию

Формула:

где:

• $g \approx 9{,}8\ \text{м/с}^2$ — ускорение свободного падения;

• $h=1\ \text{км}=1000\ \text{м}$.

Подставим:

3. Найдём полную механическую энергию

Ответ: полная механическая энергия груза равна примерно $2{,}94\cdot10^6$ Дж (или 2,94 МДж).