Дано:
м = 100 г = 0,1 кг
v_0 = 10 м/с
E_p верх = 8 Дж
Найти:
E_p старт
Решение:
1. Найдем кинетическую энергию тела в точке старта. Формула для расчета кинетической энергии:
E_k старт = (1/2) * m * v_0^2
E_k старт = (1/2) * 0,1 * (10)^2
E_k старт = 0,05 * 100 = 5 Дж
2. Используем закон сохранения энергии. В верхней точке вся кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Таким образом, полная энергия в точке старта равна сумме кинетической энергии и потенциальной в верхней точке:
E_k старт = E_p верх + E_k верх
Так как в верхней точке тело останавливается, E_k верх = 0.
Следовательно:
5 = 8 + 0
3. Теперь найдём потенциальную энергию в точке старта. Поскольку вся энергия в начале равна сумме потенциальной в верхней точке и кинетической в начале, формулируем уравнение:
E_k старт = E_p старт + E_p верх
5 = E_p старт + 8
4. Переносим E_p верх в другую часть уравнения:
E_p старт = 5 - 8
E_p старт = -3 Дж
Ответ:
Потенциальная энергия в точке старта равна -3 Дж.