Дано: m = 0.3 кг, h1 = 12 м, v = 3.5 м/с, g = 9.8 м/с^2
Найти: h2, Ep2
Решение:
1. Найдем начальную скорость тела при падении с высоты h1:
v1 = sqrt(2 * g * h1) = sqrt(2 * 9.8 * 12) = 14 м/с
2. Используем закон сохранения механической энергии:
mgh1 + 0.5mv1^2 = mgh2 + 0.5mv2^2
mgh1 + 0.5mv1^2 = mgh2 + 0.5mv^2
mgh1 + 0.5mv1^2 = mgh2 + 0.5m(3.5)^2
0.3 * 9.8 * 12 + 0.5 * 0.3 * 14^2 = 0.3 * 9.8 * h2 + 0.5 * 0.3 * 3.5^2
35.28 + 29.4 = 2.94 * h2 + 0.735
64.68 = 2.94 * h2 + 0.735
63.945 = 2.94 * h2
h2 = 63.945 / 2.94 ≈ 21.75 м
3. Потенциальная энергия на высоте h2:
Ep2 = mgh2 = 0.3 * 9.8 * 21.75 ≈ 64.365 Дж
Ответ:
Высота, где скорость тела будет равна 3.5 м/с: h2 ≈ 21.75 м
Потенциальная энергия на этой высоте: Ep2 ≈ 64.365 Дж
Потенциальная энергия изменилась.