Какова кинетическая энергия тела на высоте 2 метра, если его масса составляет 2 килограмма, и его начальная скорость при броске

Пояснение: Кинетическая энергия тела на определенной высоте связана с его массой, скоростью и высотой. Формула для расчета кинетической энергии выглядит следующим образом:

[E_k = frac{1}{2}mv^2]

где (E_k) — кинетическая энергия, (m) — масса тела, (v) — скорость тела.

Для решения данной задачи, мы должны учесть, что высота тела равна 2 метрам, масса составляет 2 килограмма, а начальная скорость при броске равна 10 метрам в секунду.

В данном случае, чтобы определить кинетическую энергию тела на высоте 2 метра, нам нужно узнать его скорость на данной высоте. Поскольку это происходит на падающем теле, его механическая энергия (сумма потенциальной энергии и кинетической энергии) сохраняется.

Механическая энергия ( (E_{text{мех}})) равна потенциальной энергии ( (E_{text{потенциальная}})) плюс кинетической энергии ( (E_{text{кинетическая}})):

[E_{text{мех}} = E_{text{потенциальная}} + E_{text{кинетическая}}]

На высоте 2 метра потенциальная энергия равна:

[E_{text{потенциальная}} = m cdot g cdot h]

где (g) — ускорение свободного падения, (h) — высота.

Пользуясь формулой механической энергии и потенциальной энергией, можно найти кинетическую энергию на высоте 2 метра. Подставляем известные значения:

[E_{text{мех}} = E_{text{потенциальная}} + E_{text{кинетическая}}]
[E_{text{мех}} = (m cdot g cdot h) + (frac{1}{2}mv^2)]

Подставляем значения массы, ускорения свободного падения и высоты:

[E_{text{мех}} = (2 cdot 10 cdot 2) + (frac{1}{2} cdot 2 cdot 10^2)]

[E_{text{мех}} = 40 + 100]

[E_{text{мех}} = 140]

Таким образом, кинетическая энергия тела на высоте 2 метра равна 140 джоулям.

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, важно разобраться с определениями и формулами, связанными с кинетической энергией и механической энергией. Также полезно решать практические задачи и проводить эксперименты, чтобы увидеть, как изменение массы, скорости и высоты влияет на кинетическую энергию.

Практика: Какова кинетическая энергия тела массой 5 кг, движущегося со скоростью 8 м/с? Ответить в джоулях.