Какова кинетическая и потенциальная энергия тела массой 3кг, падающего свободно с высоты 5м на расстоянии 2м от поверхности Земли?
Длина недеформированной пружины равна 15см. В результате деформации ее длина удвоилась. Какой запас энергии получила пружина, если ее жесткость = 400Н/м?
С какой начальной скоростью надо бросить вниз мяч с высоты 2м, чтобы он прыгнул на высоту 4м?
Answers & Comments
№1
[tex]Ek=\frac{mv^{2} }{2}[/tex], [tex]Ep=mgh[/tex]
[tex]Ek+Ep=const[/tex]
Согласно закону сохранения энергии:
[tex]mgh1+0=\frac{mv^{2}}{2}+mgh2[/tex]
Значит: [tex]mgh1=\frac{mv^{2} }{2} +mgh2[/tex]
Тогда: [tex]\frac{mv^{2} }{2} =mg(h1-h2)[/tex]
И [tex]v^{2} =2g(h1-h2)[/tex]
А значит: [tex]v=\sqrt{2g(h1-h2)} =\sqrt{2*10*3} =7,746[/tex]м/с
Это скорость в момент h=2м
Тогда [tex]Ek=\frac{3*7,746^{2} }{2}=90[/tex]Дж
И [tex]Ep=3*10*2=60[/tex]Дж
Ответ: 90Дж; 60Дж
№2
[tex]E=\frac{kзl^{2} }{2}[/tex]
Тогда: [tex]E=0,5*400*0,15^{2} =4,5[/tex]Дж
Ответ: 4,5Дж
№3
Согласно закону сохранения энергии:
[tex]Ek1+Ep1=Ek2+Ep2[/tex]
[tex]\frac{mv1^{2} }{2} +mgh1=mgh2[/tex] (Ek2=0, так как мяч останавливается при достижении высшей точки подъёма)
Выразим v1:
[tex]v1=\sqrt{\frac{2mg(h2-h1)}{m} }=\sqrt{2g(h1-h2)}[/tex]
Подставляем числовые значения:
[tex]v1=\sqrt{2*10(4-2)}=\sqrt{40}=6,3[/tex]м/с
Ответ: 6,3м/с