к телу массой 4 кг приложена сила 50 н действующая вертикально вверх.
Найти кинетическую энергию в момент, когда оно окажется 10 м над землей. В начальный момент тело покоилась на поверхности Земли ускорение свободного падения в принять за 10 м/с2. Ответ выразить в единицах СИ
Для нахождения кинетической энергии тела, когда оно окажется на высоте 10 м, сначала необходимо найти работу, совершённую приложенной силой.
1. **Найдем вес тела:**
\[
W = m \cdot g,
\]
где \( m = 4 \, \text{кг} \), \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \).
\[
W = 4 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 = 40 \, \text{Н}.
\]
2. **Находим результирующую силу:**
Сила, приложенная к телу, равна 50 Н, а вес тела равен 40 Н. Таким образом, результирующая сила:
\[
F_{\text{рез}} = F_{\text{прил}} - W = 50 \, \text{Н} - 40 \, \text{Н} = 10 \, \text{Н}.
\]
3. **Теперь найдем работу, совершённую результирующей силой при подъёме на высоту 10 м:**
\[
A = F_{\text{рез}} \cdot h,
\]
где \( h = 10 \, \text{м} \).
\[
A = 10 \, \text{Н} \cdot 10 \, \text{м} = 100 \, \text{Дж}.
\]
4. **Находим изменение потенциальной энергии, когда тело поднялось на высоту 10 м:**
\[
U = m \cdot g \cdot h = 4 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 \cdot 10 \, \text{м} = 400 \, \text{Дж}.
\]
5. **Теперь найдем полную работу и кинетическую энергию в момент, когда тело будет находиться на высоте 10 м:**
Сначала тело находилось в покое, следовательно, его начальная кинетическая энергия равна 0.
Полная работа, совершённая на тело, включает как работу приложенной силы, так и увеличенную потенциальную энергию:
\[
A_{\text{итог}} = A + U = 100 \, \text{Дж} + 400 \, \text{Дж} = 500 \, \text{Дж}.
\]
6. **Так как вся совершённая работа преобразуется в кинетическую энергию:**
\[
E_k = A_{\text{итог}} = 500 \, \text{Дж}.
\]
Таким образом, **кинетическая энергия тела в момент, когда оно окажется на высоте 10 м, составляет 500 Дж**.
