Яка повна механічна енергія велосипедиста разом з велосипедом, які мають загальну масу 60 кг та проїжджають через міст

Чтобы найти полную механическую энергию велосипедиста и велосипеда, мы можем использовать концепцию сохранения механической энергии. Сохранение механической энергии гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной во всех точках движения, при условии, что работа неподвижных и негравитационных сил равна нулю.

Сначала найдем кинетическую энергию велосипедиста и велосипеда. Кинетическая энергия вычисляется по формуле:
\[К.Э. = \frac{1}{2}mv^2\]

где \(m\) - масса и \(v\) - скорость.

Для данного случая масса велосипедиста и велосипеда составляет 60 кг, а скорость равна 10 м/с. Подставим эти значения в формулу:
\[К.Э. = \frac{1}{2} \cdot 60 \cdot (10)^2\]

Решив данное уравнение, получим:
\[К.Э. = 3000 \, Дж\]

Теперь найдем потенциальную энергию велосипедиста и велосипеда. Потенциальная энергия вычисляется по формуле:
\[П.Э. = mgh\]

где \(m\) - масса, \(g\) - ускорение свободного падения (\(9,8 \, м/с^2\)) и \(h\) - высота.

Для данного случая масса велосипедиста и велосипеда составляет 60 кг, а высота равна 20 м. Подставим эти значения в формулу:
\[П.Э. = 60 \cdot 9,8 \cdot 20\]

Решив данное уравнение, получим:
\[П.Э. = 11760 \, Дж\]

Итак, полная механическая энергия велосипедиста и велосипеда составляет сумму кинетической и потенциальной энергии:
\[Полная \, механическая \, энергия = К.Э. + П.Э. = 3000 + 11760\]
\[Полная \, механическая \, энергия = 14760 \, Дж\]

Таким образом, полная механическая энергия велосипедиста и велосипеда, которые имеют общую массу 60 кг и проезжают через мост высотой 20 м над уровнем земли со скоростью 10 м/с, составляет 14760 Дж.