На рисунке 30.1 изображён график зависимости высоты от времени для мячика, который поднимают и опускают на нити. Масса мячика 100 г. а) Чему равна потенциальная энергия мячика…

Чтобы ответить на ваш вопрос, давайте вспомним основные концепции, касающиеся потенциальной энергии и работы силы тяжести.

Потенциальная энергия (Ep) мячика, находящегося на высоте h, рассчитывается по формуле:

\[ Ep = m \cdot g \cdot h \]

где:

• \( m \) — масса мячика (в килограммах),
• \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с² на поверхности Земли),
• \( h \) — высота (в метрах), на которой находится мячик.

Переведём массу мячика в килограммы:

\[ m = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг} \]

Теперь, чтобы вычислить потенциальную энергию через 2 и 5 секунд, нам нужно знать, на какой высоте находится мячик в эти моменты времени. Предположим, что вы можете получить данные о высоте из графика. Давайте рассматривать:

а) Если через 2 с мячик поднялся на высоту \( h_2 \):

\[ Ep_2 = 0,1 \cdot 9,81 \cdot h_2 \]

б) Если через 5 с мячик поднялся на высоту \( h_5 \):

\[ Ep_5 = 0,1 \cdot 9,81 \cdot h_5 \]

в) Для работы силы тяжести (A) между 2 с и 5 с можно использовать разность потенциалов в эти моменты времени:

\[ A = Ep_2 - Ep_5 \]

Эта работа будет иметь отрицательное значение, так как работа силы тяжести направлена вниз, в то время как мы поднимаем мячик.

Для получения ответов вам нужно подставить высоты \( h_2 \) и \( h_5 \) из графика в вышеуказанные формулы. Пожалуйста, найдите значения высот на графике, чтобы завершить расчеты. Если у вас есть конкретные высоты, я могу помочь вам с вычислениями!