Предмет массой 800 г двигается из точки 1, находящейся на высоте 5 м, проходя последовательно участки траектории 2-3-4-5 до остановки в точке 6 (рис. 1). Найди кинетическую…

Для решения задачи найдем кинетическую энергию предмета в верхней точке круглого участка траектории.

1. Определим потенциальную энергию в высшей точке.

Потенциальная энергия (PE) в точке 1 (высота = 5 м) рассчитывается по формуле: \[ PE = m \cdot g \cdot h, \] где:

• \( m = 0.8 \, \text{кг} \) (масса предмета, переведенная из грамм),
• \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \) (ускорение свободного падения),
• \( h = 5 \, \text{м} \) (высота).

Подставляем значения: \[ PE = 0.8 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 \cdot 5 \, \text{м} = 40 \, \text{Дж}. \]

2. Определим высоту в верхней точке круглого участка.

Радиус круглого участка \( R = 0.25 \, \text{м} \). В верхней точке этого участка высота будет \( h_{\text{верх}} = 5 \, \text{м} - 0.25 \, \text{м} = 4.75 \, \text{м} \).

Теперь найдем потенциальную энергию в верхней точке: \[ PE_{\text{верх}} = m \cdot g \cdot h_{\text{верх}} = 0.8 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 \cdot 4.75 \, \text{м} = 38 \, \text{Дж}. \]

3. Определим изменение потенциальной энергии.

Разница между потенциальной энергией в начальной точке и потенциальной энергией в верхней точке: \[ \Delta PE = PE - PE_{\text{верх}} = 40 \, \text{Дж} - 38 \, \text{Дж} = 2 \, \text{Дж}. \]

4. Определим кинетическую энергию в верхней точке.

Поскольку энергия сохраняется (в отсутствии трения или других воздействий), то потеря потенциальной энергии превратится в кинетическую. В верхней точке круглого участка траектории кинетическая энергия (KE) будет равна этой разнице: \[ KE = \Delta PE = 2 \, \text{Дж}. \]

Таким образом, кинетическая энергия предмета в верхней точке круглого участка составляет 2 Дж.