Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 12 № 316355 
i
Полную механическую энергию тела (в джоулях) можно вычислить по формуле 
где m — масса тела (в килограммах), υ — его скорость (в м/с), h — высота положения центра масс тела над произвольно выбранным нулевым уровнем (в метрах), а g — ускорение свободного падения (в м/с2). Пользуясь этой формулой, найдите h (в метрах), если 
а 
Спрятать решение
Решение.
Выразим высоту: 
Подставим значения переменных:
Ответ: 5.
Аналоги к заданию № 316355: 316381 Все
Раздел кодификатора ФИПИ: 1.3 Текстовые задачи.
Спрятать решение
·
Помощь
Найди верный ответ на вопрос ✅ «Как найти высоту если известна масса 0.5 кг g=10 м/С2 И полная механическая энергия = 200 Дж …» по предмету 📙 Физика, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.
Искать другие ответы
Главная » Физика » Как найти высоту если известна масса 0.5 кг g=10 м/С2 И полная механическая энергия = 200 Дж
К9
Кatrin 999
Эта элементарная формула потенциальной энергии — E=mgh
Где Е потенциальная энергия,
М масса
Же — ускорение свободного подения — 9,8 метра в секунду за секунду
Аш — высота.
H=E/(mg) все просто: -)
10Доуль/(50*9.8/1000) = 20.4081633 метров: -)
Это задача по математике, и здесь дана формула для нахождения полной механической энергии, поэтому знания по физике о полной и кинетической энергии даже не требуются. Нам нужно найти высоту h, для этого нужно выразить её из данной формулы, а потом подставить все данные величины, либо сначала подставить все данные в предложенную формулу, упростить, а уже потом найти высоту. Я буду использовать второй вариант. Нам дана формула:
Е=mv²/2+mgh
Известны данные:
E=250 Дж, v=5 м/с, m=4 кг, g=10 м/c². Подставим их в формулу:
250=4*5²/2+4*10*h
250=50+40h
40h=200
h=5 м
Вот и всё решение.
Ответ: высота h равна 5 м.
Полная механическая энергия тела равна сумме его кинетической и потенциальной энергии.
Полную механическую энергию рассматривают в тех случаях, когда действует закон сохранения энергии и она остаётся постоянной.
Если на движение тела не оказывают влияния внешние силы, например, нет взаимодействия с другими телами, нет силы трения или силы сопротивления движению, тогда полная механическая энергия тела остаётся неизменной во времени.
Eпот+Eкин=const
Разумеется, что в повседневной жизни не существует идеальной ситуации, в которой тело полностью сохраняло бы свою энергию, так как любое тело вокруг нас взаимодействует хотя бы с молекулами воздуха и сталкивается с сопротивлением воздуха. Но, если сила сопротивления очень мала и движение рассматривается в относительно коротком промежутке времени, тогда такую ситуацию можно приближённо считать теоретически идеальной.
Закон сохранения полной механической энергии обычно применяют при рассмотрении свободного падения тела, при его вертикальном подбрасывании или в случае колебаний тела.
Пример:
При вертикальном подбрасывании тела его полная механическая энергия не меняется, а кинетическая энергия тела переходит в потенциальную и наоборот.
Преобразование энергии отображено на рисунке и в таблице.
|
Точка нахождения тела |
Потенциальная энергия |
Кинетическая энергия |
Полная механическая энергия |
|
3) Самая верхняя (h = max) |
Eпот
= m⋅g⋅h (max) |
Eкин
= 0 |
Eполная
= m⋅g⋅h |
|
2) Средняя (h = средняя) |
Eпот
= m⋅g⋅h |
Eкин
= m⋅v22 |
Eполная
= m⋅v22 + m⋅g⋅h |
|
1) Самая нижняя (h = 0) |
Eпот
= 0 |
Eкин
= m⋅v22 (max) |
Eполная
= m⋅v22 |
Исходя из того, что в начале движения величина кинетической энергии тела одинакова с величиной его потенциальной энергии в верхней точке траектории движения, для расчётов могут быть использованы ещё две формулы.
Если известна максимальная высота, на которую поднимается тело, тогда можно определить максимальную скорость движения по формуле:
Если известна максимальная скорость движения тела, тогда можно определить максимальную высоту, на которую поднимается тело, брошенное вверх, по такой формуле:
Чтобы отобразить преобразование энергии графически, можно использовать имитацию «Энергия в скейт-парке», в которой человек, катающийся на роликовой доске (скейтер) перемещается по рампе. Чтобы изобразить идеальный случай, предполагается, что не происходит потерь энергии в связи с трением. На рисунке показана рампа со скейтером, и далее на графике показана зависимость механической энергии от места положения скейтера на траектории.
На графике синей пунктирной линией показано изменение потенциальной энергии. В средней точке рампы потенциальная энергия равна (нулю). Зелёной пунктирной линией показано изменение кинетической энергии. В верхних точках рампы кинетическая энергия равна (нулю). Жёлто-зелёная линия изображает полную механическую энергию — сумму потенциальной и кинетической — в каждый момент движения и в каждой точке траектории. Как видно, она остаётся (неизменной) во всё время движения. Частота точек характеризует скорость движения — чем дальше точки расположены друг от друга, тем больше скорость движения.
На графике видно, что значение потенциальной энергии в начальной точке совпадает со значением кинетической энергии в середине рампы.
В реальной ситуации всегда происходят потери энергии, так как часть энергии выделяется в виде тепла под влиянием сил трения и сопротивления.
Поэтому для того, чтобы автомобиль двигался с равномерной и неизменной скоростью, необходимо постоянно подводить дополнительную энергию, которая компенсировала бы энергетические потери.