Дано:
- Масса камня m = 3 кг
- Скорость на высоте 1 м v = 2 м/с
- Высота h = 1 м
- Ускорение свободного падения g ≈ 9.81 м/с²
Найти:
1. Начальную кинетическую энергию камня E_kin_initial.
Решение:
1. Сначала найдем потенциальную энергию камня на высоте 1 м. Потенциальная энергия (PE) рассчитывается по формуле:
PE = mgh.
2. Подставим известные значения:
PE = 3 кг * 9.81 м/с² * 1 м,
PE = 29.43 Дж.
3. Теперь найдем кинетическую энергию на высоте 1 м. Кинетическая энергия (KE) рассчитывается по формуле:
KE = 0.5 * mv².
4. Подставим известные значения для скорости:
KE = 0.5 * 3 кг * (2 м/с)²,
KE = 0.5 * 3 * 4,
KE = 6 Дж.
5. По закону сохранения энергии, начальная кинетическая энергия камня равна сумме его потенциальной энергии и кинетической энергии на высоте 1 м:
E_kin_initial = PE + KE.
6. Подставим найденные значения:
E_kin_initial = 29.43 Дж + 6 Дж,
E_kin_initial = 35.43 Дж.
Ответ:
Начальная кинетическая энергия камня составляет E_kin_initial ≈ 35.43 Дж.