Стальная деталь объемом 5 дм^3 находится на высоте 2 м. Определите потенциальную энергию детали
Для определения потенциальной энергии стальной детали можно использовать формулу:
\[ E_p = m \cdot g \cdot h, \]
где:
- \( E_p \) — потенциальная энергия,
- \( m \) — масса объекта,
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)),
- \( h \) — высота над уровнем земли.
Сначала нам нужно найти массу детали. Поскольку объем детали равен \( 5 \, \text{дм}^3 \), а 1 дм³ стали имеет массу примерно \( 7.85 \, \text{кг} \), можно использовать следующий расчет:
\[ m = V \cdot \rho, \]
где:
- \( V = 5 \, \text{дм}^3 = 0.005 \, \text{м}^3 \) (учитываем, что \( 1 \, \text{дм}^3 = 0.001 \, \text{м}^3 \)),
- \( \rho \approx 7850 \, \text{кг/м}^3 \) (плотность стали).
Теперь можем вычислить массу \( m \):
\[ m = 0.005 \, \text{м}^3 \cdot 7850 \, \text{кг/м}^3 = 39.25 \, \text{кг}. \]
Теперь подставим значение массы, ускорения свободного падения и высоты в формулу для потенциальной энергии:
\[ E_p = 39.25 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 2 \, \text{м}. \]
Теперь проведем вычисления:
\[ E_p = 39.25 \cdot 9.81 \cdot 2 \approx 772.78 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, потенциальная энергия стальной детали составляет приблизительно \( 772.78 \, \text{Дж} \).
