1) Какая масса денег весит 250 г и была вертикально поднята на 15 м выше (исключая сопротивление воздуха, g=10 Н/кг)? Зависимые переменные: кинетическая энергия денег при движении среды сопротивления, потенциальная энергия в верхней точке и высота подъема над уровнем Земли.
Загадочный_Песок
Для решения этой задачи нам необходимо учесть кинетическую и потенциальную энергии, а также использовать закон сохранения энергии.
Кинетическая энергия вычисляется по формуле \( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \), где \( m \) - масса объекта, \( v \) - его скорость.
Потенциальная энергия находится по формуле \( E_p = mgh \), где \( h \) - высота подъема объекта над уровнем Земли, \( g \) - ускорение свободного падения (равное 10 Н/кг).
Согласно закону сохранения энергии, сумма кинетической и потенциальной энергии будет равна постоянной, поэтому можно написать уравнение:
\( E_k + E_p = \text{const} \)
Изначально деньги имеют только потенциальную энергию, так как их скорость равна нулю. Когда они поднимаются на высоту \( h \), они теряют потенциальную энергию, которая превращается в кинетическую.
С учетом этого, мы можем записать:
\( E_p = \text{const} \)
\( mgh = \text{const} \)
Теперь введем данные из условия задачи:
Масса денег \( m = 250 \) г (0.25 кг), \( h = 15 \) м, \( g = 10 \) Н/кг.
Подставим эти значения в уравнение:
\( 0.25 \cdot 10 \cdot 15 = \text{const} \)
Решив это уравнение, мы найдем постоянную величину:
\( \text{const} = 37.5 \) Дж
Таким образом, деньги имеют потенциальную энергию 37.5 Дж при подъеме на 15 м выше уровня Земли.
Кинетическая энергия вычисляется по формуле \( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \), где \( m \) - масса объекта, \( v \) - его скорость.
Потенциальная энергия находится по формуле \( E_p = mgh \), где \( h \) - высота подъема объекта над уровнем Земли, \( g \) - ускорение свободного падения (равное 10 Н/кг).
Согласно закону сохранения энергии, сумма кинетической и потенциальной энергии будет равна постоянной, поэтому можно написать уравнение:
\( E_k + E_p = \text{const} \)
Изначально деньги имеют только потенциальную энергию, так как их скорость равна нулю. Когда они поднимаются на высоту \( h \), они теряют потенциальную энергию, которая превращается в кинетическую.
С учетом этого, мы можем записать:
\( E_p = \text{const} \)
\( mgh = \text{const} \)
Теперь введем данные из условия задачи:
Масса денег \( m = 250 \) г (0.25 кг), \( h = 15 \) м, \( g = 10 \) Н/кг.
Подставим эти значения в уравнение:
\( 0.25 \cdot 10 \cdot 15 = \text{const} \)
Решив это уравнение, мы найдем постоянную величину:
\( \text{const} = 37.5 \) Дж
Таким образом, деньги имеют потенциальную энергию 37.5 Дж при подъеме на 15 м выше уровня Земли.
Знаешь ответ?