Дано:
m = 3 кг
h = 5 м
h' = 2 м
g = 10 м/с²
Еп(h'), Ек(h') - ?
Закон сохранения механической энергии:
Если на тело не действуют силы трения, то его механическая энергия E - сумма потенциальной и кинетической энергий (Еп + Ек) - сохраняется в любой момент времени, пока тело движется.
Математически закон представляется так:
E = Еп + Ек - механическая энергия
Е = Е
Еп + Ек = Еп' + Ек'
mgh + mv²/2 = mgh' + mv'²/2
В условиях задачи ничего не говорится о силе трения воздуха. Но подразумевается, что эта сила отсутствует, потому что задача явно на применение закона сохранения механической энергии.
Тело падает свободно. Это значит, что падает оно с начальной скоростью, равной нулю. В момент начала своего падения тело обладает только потенциальной энергией, т.к. ещё не движется (потому что кинетическая энергия - это энергия тела, когда оно движется). Механическая энергия равна:
Е = Еп + Ек = Еп + 0 = Еп = mgH
На высоте h' значение механической энергии тела по закону сохранения остаётся прежним:
Е = mgh' + Ек', то есть:
Е = Е
mgh = mgh' + Eк' - вот и всё. Значение потенциальной энергии на высоте h' можно высчитать отдельно, т.к. h' известно. А кинетическую найдём из полученного уравнения, выразив её:
Eп(h') = mgh' = 3*10*2 = 60 Дж
Eк' = mgH - mgh = mg(H - h) = 3*10*(5 - 2) = 3*10*3 = 90 Дж
Eк(h') = 90 Дж
ответ: 60 Дж, 90 Дж.
Объяснение: При построении использованы следующие закономерности: (См. рисунок)
1) Луч, падающий на линзу параллельно оптической оси, после положительной линзы идет через точку фокуса (верхний луч до отрицательной линзы).
Луч, падающий на отрицательную линзу параллельно оптической оси, после линзы луч надо провести так, как будто он идет из точки фокуса (нижний луч после положительной линзы).
2) Луч, идущий из точки (через точку) фокуса, после положительной линзы пойдет параллельно оптической оси (нижний луч до отрицательной линзы)..
3) Луч, идущий через оптический центр линзы (точка пересечения линзы с оптической осью), проходит без преломления (верхний луч после положительной линзы).
