Определи величину полной механической энергии предмета массой 200 г, который падает из точки A в точку B. Трением предмета о воздух при движении пренебречь и учитывать значение масштаба h1=60 см. Справочные данные: ускорение свободного падения g=10 м/с². Ответ запиши в мДж.

Для определения полной механической энергии предмета в начальной точке A и конечной точке B воспользуемся законом сохранения энергии.

Изначально у предмета в точке A будет только потенциальная энергия, равная mgh1, где m - масса предмета, g - ускорение свободного падения, h1 - высота начальной точки. После падения в точку B у предмета будет и кинетическая энергия, и потенциальная энергия.

Полная механическая энергия предмета в точке A будет равна потенциальной энергии: E1 = mgh1 E1 = 0.2 кг * 10 м/с² * 0.6 м E1 = 1.2 Дж

В точке B полная механическая энергия предмета будет суммой кинетической и потенциальной энергий: E2 = KE + PE KE = 1/2 * m * v^2, где v - скорость предмета в точке B PE = mgh2, где h2 - высота конечной точки

Поскольку предмет падает, всю потенциальную энергию в точке B преобразуем в кинетическую: E1 = E2 <=> mgh1 = 1/2 * m * v^2 + mgh2 0.2 кг * 10 м/с² * 0.6 м = 1/2 * 0.2 кг * v^2 + 0.2 кг * 10 м/с² * h2 1.2 Дж = 0.1В² + 2h2

Рассчитаем высоту h2: 2h2 = 1.2 Дж - 0.1В² 2h2 = 1.2 Дж - 0.1(1.2 Дж) 2h2 = 1.2 Дж - 0.12 Дж 2h2 = 1.08 Дж h2 = 0.54 м

Теперь найдем скорость предмета в точке B, используя закон сохранения энергии: mgh1 = 1/2 * m * v^2 + mgh2 0.2 кг * 10 м/с² * 0.6 м = 1/2 * 0.2 кг * v^2 + 0.2 кг * 10 м/с² * 0.54 м 1.2 Дж = 0.1В² + 1.08 Дж 0.12 Дж = 0.1В² В² = 1.2 м²/с² v = √1.2 м/с v ≈ 1.10 м/с

Итак, полная механическая энергия предмета в точке B составляет: E2 = KE + PE E2 = 1/2 * m * v^2 + mgh2 E2 = 1/2 * 0.2 кг * (1.10 м/с)² + 0.2 кг * 10 м/с² * 0.54 м E2 = 0.11 Дж + 1.08 Дж E2 ≈ 1.19 Дж

Ответ: Полная механическая энергия предмета в точке B равна примерно 1.19 мДж.