Дано:
Полная механическая энергия (E) = 500 Дж
Кинетическая энергия (Ek) = 200 Дж
Масса объекта (m) = 10 кг
Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.8 м/с²
Найти: Высоту, на которой находится объект.
Решение:
Полная механическая энергия объекта состоит из его потенциальной и кинетической энергий:
E = Ep + Ek
Мы знаем, что кинетическая энергия равна:
Ek = 0.5 * m * v²,
где v - скорость объекта.
Мы также знаем, что потенциальная энергия связана с высотой объекта следующим образом:
Ep = m * g * h,
где h - высота объекта над некоторым фиксированным уровнем.
Из уравнения полной механической энергии, мы можем выразить потенциальную энергию:
Ep = E - Ek
Теперь мы можем выразить высоту h, на которой находится объект:
h = (E - Ek) / (m * g)
Подставим известные значения:
h = (500 Дж - 200 Дж) / (10 кг * 9.8 м/с²)
Вычисляем:
h = 300 Дж / (98 м²/с²)
h ≈ 3.06 м
Ответ: Объект находится на высоте около 3.06 м.