Рассмотрим задачу шаг за шагом.
Дано:
- Масса шарика m₁ = 5 г = 0,005 кг (переводим в килограммы)
- Высота h₁ = 4 м
- Ускорение свободного падения g = 10 Н/кг
- Масса второго шарика m₂ = 2 кг
1. Находим потенциальную энергию первого шарика Ep
Формула потенциальной энергии:
[
E_p = m \cdot g \cdot h
]
Подставляем числа:
[
E_{p1} = 0.005 \text{ кг} \times 10 \text{ Н/кг} \times 4 \text{ м}
]
[
E_{p1} = 0.005 \times 10 \times 4 = 0.2 \text{ Дж}
]
Ответ для первой части: Потенциальная энергия шарика — 0.2 Дж (округлена до десятых).
2. Находим высоту h₂ для второго шара с такой же потенциальной энергией
По условию, потенциальная энергия второго шара должна быть такой же, т.е.:
[
E_{p2} = E_{p1} = 0.2 \text{ Дж}
]
Используем формулу:
[
E_{p2} = m_2 \times g \times h_2
]
Итак,
[
0.2 = 2 \times 10 \times h_2
]
[
0.2 = 20 \times h_2
]
[
h_2 = \frac{0.2}{20} = 0.01 \text{ м}
]
Переводим в сантиметры:
[
h_2 = 0.01 \text{ м} \times 100 = 1 \text{ см}
]
Ответ для второй части: шар должен находиться на высоте 1 см.
Итог:
- Потенциальная энергия первого шарика: 0.2 Дж
- Высота для второго шарика с такой же энергией: 1 см
Если есть дополнительные вопросы или требуется другое решение, пишите!
