Question

Мяч, массой 1 кг, упал с высоты 5 м, отскочил от земли на некоторую высоту и стал обладать энергией 40 Дж . а) Запишите уравнение закона сохранения полной механической энергии b) Какой видом энергии обладал мяч в верхней точке? Каково значение энергии? с) Чему равна кинетическая энергия в самой нижней точке и середине высоты?.

Answer 1

а) Уравнение закона сохранения полной механической энергии:
E = K + U,
где E - полная механическая энергия, K - кинетическая энергия, U - потенциальная энергия.

b) В верхней точке движения у мяча отсутствует кинетическая энергия (так как скорость равна 0), поэтому его энергия будет полностью потенциальной. Значение потенциальной энергии можно найти из уравнения закона сохранения энергии:
E = K + U,
U = E - K,
U = 40 Дж - 0,
U = 40 Дж.

c) Кинетическая энергия в самой нижней точке определяется как полная механическая энергия минус потенциальная энергия:
К = E - U,
K = mgh,
K = 1 кг * 9,8 м/c^2 * 5 м,
K = 49 Дж.

Для точки на половине высоты, потенциальная энергия будет равна половине начальной потенциальной энергии:
U = mgh/2,
U = 1 кг * 9,8 м/c^2 * 2,5 м,
U = 24,5 Дж.

Ответ:
a) Уравнение закона сохранения полной механической энергии: E = K + U
b) В верхней точке энергия мяча является потенциальной и равна 40 Дж.
c) Кинетическая энергия в самой нижней точке равна 49 Дж, а в середине высоты - 24,5 Дж.