Как изменится суммарная энергия кирпича, который весит 1 кг и падает с высоты 12 м с крыши дома до уровня

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон сохранения механической энергии, который гласит, что сумма кинетической энергии и потенциальной энергии остается постоянной.

Для начала, давайте найдем потенциальную энергию кирпича на крыше дома. Формула для расчета потенциальной энергии выглядит следующим образом:

\[ E_p = m \cdot g \cdot h \]

где \(E_p\) - потенциальная энергия, \(m\) - масса кирпича (1 кг), \(g\) - ускорение свободного падения (примем равным 9,8 м/с²), \(h\) - высота (12 м).

Подставим значения в формулу:

\[ E_p = 1 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \cdot 12 \, \text{м} = 117,6 \, \text{Дж} \]

Теперь, когда мы знаем потенциальную энергию кирпича на крыше дома, давайте найдем потенциальную энергию кирпича на уровне 3 м над землей. Формула остается той же:

\[ E_p = m \cdot g \cdot h \]

где \(h\) теперь равно 3 м. Подставим значения:

\[ E_p = 1 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \cdot 3 \, \text{м} = 29,4 \, \text{Дж} \]

Итак, потенциальная энергия кирпича на уровне 3 м над землей равна 29,4 Дж.

Чтобы найти изменение суммарной энергии кирпича, вычтем потенциальную энергию на уровне 3 м из потенциальной энергии на крыше дома:

\[ \Delta E = E_{п} - E_{п_{\text{нач}}} \]

\[ \Delta E = 117,6 \, \text{Дж} - 29,4 \, \text{Дж} = 88,2 \, \text{Дж} \]

Таким образом, суммарная энергия кирпича изменится на 88,2 Дж во время падения с высоты 12 м с крыши дома до уровня 3 м над землей.