Какова потенциальная энергия тела массой 2 кг, поднятого на высоту 10 м над землей? На какую потенциальную энергию

Для решения данной задачи, нам потребуется использовать формулу для расчета потенциальной энергии:

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

Где:
- P - потенциальная энергия тела,
- m - масса тела,
- g - ускорение свободного падения,
- h - высота.

Первая задача требует найти потенциальную энергию тела массой 2 кг, поднятого на высоту 10 м над землей. Давайте расчитаем это подробно:

\[P_1 = m \cdot g \cdot h_1\]

Где:
- \(P_1\) - потенциальная энергия на высоте 10 м,
- \(m\) - масса тела (2 кг),
- \(g\) - ускорение свободного падения (9.8 м/с²),
- \(h_1\) - высота (10 м).

Подставим известные значения:

\[P_1 = 2 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} \cdot 10 \, \text{м}\]

\[P_1 = 196 \, \text{Дж}\]

Таким образом, потенциальная энергия тела массой 2 кг, поднятого на высоту 10 м над землей, равна 196 Дж.

Теперь рассмотрим вторую задачу, где нужно найти потенциальную энергию тела на высоте 5 м во время свободного падения. Для этого мы также можем использовать формулу для потенциальной энергии:

\[P_2 = m \cdot g \cdot h_2\]

Где:
- \(P_2\) - потенциальная энергия на высоте 5 м,
- \(h_2\) - высота (5 м).

Используя известные значения:

\[P_2 = 2 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} \cdot 5 \, \text{м}\]

\[P_2 = 98 \, \text{Дж}\]

Таким образом, потенциальная энергия тела массой 2 кг на высоте 5 м во время свободного падения равна 98 Дж.

И наконец, где остается оставшаяся часть потенциальной энергии? Во время свободного падения, часть потенциальной энергии трансформируется в кинетическую энергию движущегося тела. По закону сохранения энергии, сумма кинетической и потенциальной энергий остается постоянной. Таким образом, при падении тела с высоты 10м до высоты 5м, часть потенциальной энергии преобразуется в кинетическую энергию тела, которая будет равна разнице исходной и конечной потенциальной энергий:

\[P_{\text{к}} = P_1 - P_2\]

\[P_{\text{к}} = 196 \, \text{Дж} - 98 \, \text{Дж}\]

\[P_{\text{к}} = 98 \, \text{Дж}\]

Таким образом, оставшаяся часть потенциальной энергии в данном случае преобразуется в кинетическую энергию, которая будет равна 98 Дж.