Рассмотрим задачу: на какую высоту нужно поднять кирпич массой 2 кг, чтобы его потенциальная энергия увеличилась на 19,6 джоулей?
Шаг 1. Запишем формулу потенциальной энергии (PE):
\[ PE = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \(PE\) — потенциальная энергия,
- \(m\) — масса тела (в кг),
- \(g\) — ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²),
- \(h\) — высота подъёма (в метрах).
Шаг 2. В задаче нам дан прирост потенциальной энергии \(\Delta PE = 19,6\, Дж\).
Нам нужно найти \(h\): \[ h = \frac{\Delta PE}{m \cdot g} \]
Шаг 3. Подставим известные значения:
- \(m = 2\, кг\),
- \(\Delta PE = 19,6\, Дж\),
- \(g = 9,8\, м/с^2\).
Получаем: \[ h = \frac{19,6}{2 \times 9,8} \]
Шаг 4. Выполним деление: \[ h = \frac{19,6}{19,6} = 1\, м \]
Ответ: Чтобы потенциальная энергия кирпича увеличилась на 19,6 Дж, его нужно поднять на высоту 1 метр.