Дано:
Масса капли дождя m = 30 мг = 30 x 10^-6 кг
Скорость капли v = 4 м/с
Высота h = 5 км = 5 x 10^3 м
Ускорение свободного падения g ≈ 9.81 м/с^2
Найти:
а) Кинетическую энергию капли
б) Полную механическую энергию
Решение:
а) Кинетическая энергия вычисляется по формуле:
K = (1/2)mv^2
Подставляем известные значения:
K = (1/2) x 30 x 10^-6 x 4^2
K = (1/2) x 30 x 10^-6 x 16
K = 0.24 x 10^-6
K = 2.4 x 10^-7 Дж
б) Полная механическая энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергии:
E = K + U
Потенциальная энергия капли на высоте равна:
U = mgh
Подставляем известные значения:
U = 30 x 10^-6 x 9.81 x 5 x 10^3
U = 1.47 x 10^-3 Дж
Теперь суммируем:
E = 2.4 x 10^-7 + 1.47 x 10^-3
E = 1.47024 x 10^-3 Дж
Ответ:
а) Кинетическая энергия капли равна 2.4 x 10^-7 Дж
б) Полная механическая энергия капли равна 1.47024 x 10^-3 Дж