Привет! Давай разберемся с физической задачей, которая у тебя перед глазами.
Итак, по рисунку видно, что перед нами задача на определение энергии в системе, где тело спускается с наклонной плоскости. Указаны данные: масса тела ( m = 100 , кг ), ускорение свободного падения ( g = 10 , м/с^2 ), высота наклонной плоскости ( H = 80 , м ) и высота, на которую поднялось тело после спуска ( h = 60 , м ). Нам нужно найти потенциальную энергию в верхней точке (( E_п )), кинетическую энергию в нижней точке (( E_к )) и полную механическую энергию системы (( E )).
Для начала найдем потенциальную энергию в верхней точке по формуле:
[ E_п = mgh ]
Подставим известные значения:
[ E_п = 100 , кг \cdot 10 , м/с^2 \cdot 80 , м = 80000 , Дж ]
Теперь найдем кинетическую энергию в нижней точке. При спуске с горы всю потенциальную энергию тело переводит в кинетическую (при отсутствии трения), но так как тело поднялось после спуска на высоту ( h ), часть энергии снова перешла в потенциальную. Получается, что кинетическая энергия в нижней точке будет равна потенциальной энергии на высоте ( H ) минус потенциальная энергия на высоте ( h ):
[ E_к = mgh_{H} - mgh_{h} ]
[ E_к = 100 , кг \cdot 10 , м/с^2 \cdot 80 , м - 100 , кг \cdot 10 , м/с^2 \cdot 60 , м ]
[ E_к = 80000 , Дж - 60000 , Дж = 20000 , Дж ]
Полная механическая энергия системы (( E )) в начальный момент (на вершине горы) равна потенциальной энергии, так как тело покоится и его кинетическая энергия равна нулю. И в конечный момент, на высоте ( h ), она тоже не изменится (если пренебречь силами трения и сопротивления), так как энергия сохраняется:
[ E = E_п = mgh_{H} ]
[ E = 100 , кг \cdot 10 , м/с^2 \cdot 80 , м = 80000 , Дж ]
Вот и всё, мы с тобой разобрали задачу. Если что-то не понятно – спрашивай, разберем детальнее!
