Для решения задачи по механической энергии будем использовать формулу для потенциальной энергии (Eп) и кинетической энергии (Eк). В данной задаче нам известно, что:
- Eн (полная механическая энергия) = 2 км (это 2000 Дж, так как 1 км = 1000 Дж)
- m (масса) = 1 центнер = 100 кг (так как 1 центнер = 100 кг)
Полная механическая энергия для тела может быть представлена как сумма потенциальной и кинетической энергии:
\[ E_{п} + E_{к} = E_{н} \]
Потенциальная энергия рассчитывается по формуле:
\[ E_{п} = m \cdot g \cdot h \]
где:
- m = масса (в кг),
- g = ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
- h = высота (в метрах).
Кинетическая энергия может быть выражена через скорость, но так как у нас её нет, мы можем констатировать, что полный запас энергии равен 2000 Дж.
Если тело находится в состоянии покоя (то есть не имеет кинетической энергии), вся энергия будет в виде потенциальной:
\[ E_{п} = E_{н} \]
Подставим известные значения:
\[ 2000 = 100 \cdot 9.81 \cdot h \]
Решим уравнение для h:
\[ h = \frac{2000}{100 \cdot 9.81} \]
\[ h = \frac{2000}{981} \]
\[ h \approx 2.04 \text{ м} \]
Таким образом, высота h примерно равна 2.04 метра. Это и есть ответ на вашу задачу!