Дано:
- Масса капли дождя: m = 10 мг = 0.01 г = 0.00001 кг
- Скорость движения капли: v = 3 м/с
- Высота: h = 5 км = 5000 м
- Ускорение свободного падения: g = 9.8 м/с²
Найти:
a) Потенциальную энергию капли.
b) Кинетическую энергию капли.
c) Механическую энергию капли.
Решение:
a) Потенциальная энергия капли на высоте h определяется как произведение её массы, ускорения свободного падения и высоты:
U = mgh
Подставляем известные значения:
U = 0.00001 кг * 9.8 м/с² * 5000 м
Вычисляем потенциальную энергию:
U = 0.49 Дж
b) Кинетическая энергия капли:
K = 0.5mv²
Подставляем значения:
K = 0.5 * 0.00001 кг * (3 м/с)²
Вычисляем кинетическую энергию:
K = 0.000045 Дж
c) Механическая энергия капли равна сумме потенциальной и кинетической энергий:
E = U + K
Подставляем вычисленные значения:
E = 0.49 Дж + 0.000045 Дж
Вычисляем механическую энергию:
E = 0.490045 Дж
Ответ:
a) Потенциальная энергия капли: 0.49 Дж
b) Кинетическая энергия капли: 0.000045 Дж
c) Механическая энергия капли: 0.490045 Дж