Тіло масою 400 г падає з висоти 4 м. Обчисліть його потенціальну та кінетичну енергію на висоті 1 м.

Для обчислення потенціальної та кінетичної енергії тіла, що падає, спочатку знайдемо його потенціальну енергію на висоті 4 м. Формула потенціальної енергії у залежності від висоти виглядає як mgh, де m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²), h - висота.

Отже, на висоті 4 м потенціальна енергія дорівнює: 0.4 кг * 9.8 м/с² * 4 м = 15.68 Дж.

Тепер розрахуємо кінетичну енергію на висоті 4 м. Кінетична енергія обчислюється за формулою 0.5 * m * v², де m - маса тіла, v - швидкість тіла.

Так як тіло падає, на висоті 4 м його швидкість досягає максимального значення. Для розрахунку швидкості скористаємося формулою швидкості падіння v = √(2gh).

Отже, швидкість на висоті 4 м буде: √(2 * 9.8 м/с² * 4 м) = √78.4 ≈ 8.85 м/с.

Тепер розрахуємо кінетичну енергію на висоті 1 м, використовуючи знайдену швидкість та масу тіла. Кінетична енергія на висоті 1 м дорівнює: 0.5 * 0.4 кг * (8.85 м/с)² = 15.68 Дж.

Таким чином, на висоті 1 м потенціальна та кінетична енергія тіла однакові і становлять 15.68 Дж.