Определи полную механическую энергию падающего с высоты 90 м объекта (10 кг) на высоте 19 м от поверхности Земли, пренебрегая силой трения при его движении о воздух. (Ответ…

Чтобы определить полную механическую энергию падающего объекта, нужно рассмотреть его потенциальную и кинетическую энергию.

1. Потенциальная энергия (PE) объекта на высоте \(h\) рассчитывается по формуле: \[ PE = m \cdot g \cdot h \] где:
   • \(m\) — масса объекта (10 кг),
   • \(g\) — ускорение свободного падения (приблизительно \(9.81 \, \text{м/с}^2\)),
   • \(h\) — высота над уровнем земли.

Здесь мы рассматриваем высоту 19 м, поэтому: \[ PE = 10 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 19 \, \text{м = 1863.9 Дж}. \]

2. Кинетическая энергия (KE) объекта можно рассчитать по формуле: \[ KE = \frac{1}{2} m v^2, \] где \(v\) — скорость объекта при падении. Для определения скорости, когда объект достигнет высоты 19 м, используем закон сохранения энергии.

На высоте 90 м потенциал (PE1) равен: \[ PE1 = 10 \cdot 9.81 \cdot 90 = 8829 \, \text{Дж}. \]

Кинетическая энергия на высоте 19 м (KE) плюс потенциальная энергия на этой же высоте (PE) должны равняться полной механической энергии на начальной высоте (90 м): \[ KE + PE = PE1. \]

Подставляем значения: \[ KE + 1863.9 = 8829. \] Отсюда находим кинетическую энергию: \[ KE = 8829 - 1863.9 = 6965.1 \, \text{Дж}. \]

3. Полная механическая энергия (E) объекта на высоте 19 м: \[ E = KE + PE = 6965.1 + 1863.9 = 8829 \, \text{Дж}. \]

Итак, полная механическая энергия падающего объекта на высоте 19 м составляет 8829.0 Дж.