Дано:
Масса тела (m) = 100 г = 0.1 кг
Начальная скорость (v₀) = 10 м/с
Высота (h) = 3 м
Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.8 м/с²
Найти: Потенциальная и кинетическая энергии на высоте 3 м.
Решение:
1. Потенциальная энергия (Ep) тела в высшей точке подъема:
Ep = mgh,
где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота.
Подставляем известные значения:
Ep = 0.1 * 9.8 * 3 = 2.94 Дж ≈ 2 Дж.
2. Кинетическая энергия (Ek) тела на высоте 3 м:
На высоте 3 м кинетическая энергия равна разности между начальной кинетической энергией и потенциальной энергией:
Ek = Ek₀ - Ep,
где Ek₀ - начальная кинетическая энергия.
Начальная кинетическая энергия:
Ek₀ = 1/2 * mv₀²,
Подставляем известные значения:
Ek₀ = 0.5 * 0.1 * 10² = 5 Дж.
Теперь находим кинетическую энергию на высоте 3 м:
Ek = 5 - 2.94 = 2.06 Дж ≈ 2 Дж.
Ответ: Потенциальная энергия тела в высшей точке подъема составляет примерно 2 Дж, а кинетическая энергия на высоте 3 м - примерно 2 Дж.