Краткий ответ:
- Кинетическая энергия на высоте \(h=7\ \text{м}\):
\[ E_k=180\ \text{Дж}. \] - Скорость в конце спуска:
\[ v=10\sqrt2\approx14{,}1\ \text{м/с}. \]
Считаем, что тело начинает движение из состояния покоя, а трением пренебрегаем.
Иллюстрация
A ● H = 10 м, v₀ = 0
│\
│ \
│ \
│ ● B h = 7 м
H │ │ Ek = 180 Дж
│ │\
│ │ \
──────────┴───┴───● C
земля h = 0 м
v ≈ 14,1 м/с
1. Кинетическая энергия на высоте \(7\ \text{м}\)
Тело опустилось на высоту:
\[ H-h=10-7=3\ \text{м}. \]
Потеря потенциальной энергии превратилась в кинетическую:
\[ E_k=mg(H-h). \]
Подставим значения:
\[ E_k=6\cdot10\cdot(10-7)=180\ \text{Дж}. \]
2. Скорость в конце спуска
В конце спуска тело находится на высоте \(0\), поэтому:
\[ mgH=\frac{mv^2}{2}. \]
Масса сокращается:
\[ v=\sqrt{2gH}. \]
\[ v=\sqrt{2\cdot10\cdot10} =\sqrt{200}=10\sqrt2\approx14{,}1\ \text{м/с}. \]
Проверка: в конце вся начальная потенциальная энергия \(mgH=600\ \text{Дж}\) превратилась в кинетическую.
