Ответы
Задание 1
Дано:
кг
м
с
м/с²
Найти:
Решение. Потенциальная энергия — энергия, которой обладает тело вследствие взаимодействия с другими телами или вследствие взаимодействия частей тела. На высоте
тело обладает потенциальной энергией
Таким образом, — потенциальная энергия груза на начале падения.
Уравнение проекции перемещения (высота падения тела) на вертикальную ось можно определить через основной закон кинематики поступательного движения:
Так как , то
Следовательно, через время груз окажется на высоте
Таким образом, — потенциальная энергия груза через время
.
Изменение потенциальной энергии:
Определим значение искомой величины:
Дж
Ответ: -125 Дж.
Задание 3
Дано:
м
кг
м/с²
Найти:
Решение. Сила тяжести является консервативной (потенциальной) силой, то есть силой, работа которой не зависит от формы траектории, а определяются только начальным и конечным механическими состояниями тела (системы тел).
Теорема о потенциальной энергии: работа силы тяжести и силы упругости равна изменению потенциальной энергии тела, взятой с противоположным знаком:
По определению для тела, поднятого на высоту
, поэтому работа силы тяжести:
Определим значение искомой величины:
Дж
кДж.
Ответ: 280 кДж