Е'к=Е'р на высоте 50 м
Объяснение:
Закон сохранения механической энергии.
На высоте 100 м в момент начала движения кинетическая энергия равна 0, т.к. скорость тела равна 0. Вся механическая энергия есть энергия потенциальная:
Итак тело с высоты 100 м летит вниз, Ek растет и становится равной Е'к, Ep уменьшается и становится равной E'p, Eu остается постоянной.
В первый момент времени
Еu=Ep+Ek=mgh+mV^2/2=mgh+0 ,эдесь
Eu - полная механическая энергия, Дж
Ek - кинетическая энергия, Дж
Ep - потенциальная энергия, Дж
m - масса тела, кг
V - скорость тела, м/с
h - высота подъема тела над уровнем условного нуля, м
g - ускорение свободного падения, м/с^2
В момент равенства энергий Ek'=Ep',
E'k+ E'p = Eu/2 + Eu/2 = Eu=mgh
E'k=E'p=Eu/2=mgh/2
И т.к в выражении mgh/2 с течением времени полета меняется только высота h, то и в момент "уравнивания" величин энергий высота изменится (уменьшится) в два раза.
Т.о. Е'к=Е'р на высоте h/2=100/2=50 (м).
При подвешивании груза на пружине, пружина растягивается (на величину x).
Возникающая при растяжении пружины сила упругой деформации совершает работу по растяжению пружины, увеличивая ее потенциальную энергию (Епруж).
Работа силы упругости: Ау = -(Епруж2-Епруж1) = -k*x2/2
(1)величину x можно найти из условия равенства сил (тяжести и упругости) в состоянии равновесия:
Fт = Fупрm*g=k*x,
отсюда x=m*g/k
подставив это выражение в формулу (1)
найдем работу силы упругости:
Ау = -(m*g)2/k = -(5*10)2/1 = -2500 Дж.
При этом, в соответствии с законом сохранения энергии, сила тяжести совершила работу:
Ат = -Ау = 2500 Дж (на такую величину уменьшилась потенциальная энергия груза)
Объяснение:
