1) Футбольный мяч обладает кинетической энергией 20 Дж при скорости 36 км/ч. Какую массу имеет мяч?

2) На какой высоте находится голубь, если его потенциальная энергия составляет 70,4 Дж, а масса птицы равна 400 г?

3) Какова полная механическая энергия тела массой 700 г, которое на высоте 2 км имело скорость 0,3 км/с?

Физика 11 класс Механика кинетическая энергия потенциальная энергия механическая энергия масса мяча высота голубя скорость тела физика 11 класс Новый

1) Найдем массу футбольного мяча.

Формула для кинетической энергии выглядит так:

E_k = (m * v^2) / 2,

где E_k - кинетическая энергия, m - масса, v - скорость.

Сначала преобразуем скорость из километров в час в метры в секунду:

36 км/ч = 36 * (1000 м / 3600 с) = 10 м/с.

Теперь подставим известные значения в формулу:

1. E_k = 20 Дж,
2. v = 10 м/с.

Подставляем в формулу:

20 = (m * (10)^2) / 2.

Упростим уравнение:

20 = (m * 100) / 2.

Умножим обе стороны на 2:

40 = m * 100.

Теперь делим обе стороны на 100:

m = 40 / 100 = 0,4 кг.

Таким образом, масса футбольного мяча составляет 0,4 кг.

2) Найдем высоту, на которой находится голубь.

Формула для потенциальной энергии выглядит так:

E_p = m * g * h,

где E_p - потенциальная энергия, m - масса, g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²), h - высота.

Известно, что:

1. E_p = 70,4 Дж,
2. m = 400 г = 0,4 кг.

Теперь подставим известные значения в формулу:

70,4 = 0,4 * 9,8 * h.

Упростим уравнение:

70,4 = 3,92 * h.

Теперь делим обе стороны на 3,92:

h = 70,4 / 3,92 ≈ 17,9 м.

Таким образом, голубь находится на высоте примерно 17,9 метра.

3) Найдем полную механическую энергию тела.

Полная механическая энергия (E) состоит из суммы потенциальной и кинетической энергии:

E = E_p + E_k.

Сначала найдем потенциальную энергию:

E_p = m * g * h.

Здесь:

1. m = 700 г = 0,7 кг,
2. h = 2 км = 2000 м,
3. g ≈ 9,8 м/с².

Подставим значения:

E_p = 0,7 * 9,8 * 2000.

Упрощаем:

E_p = 13760 Дж.

Теперь найдем кинетическую энергию:

E_k = (m * v^2) / 2.

Сначала преобразуем скорость:

0,3 км/с = 0,3 * 1000 м/с = 300 м/с.

Теперь подставим в формулу:

E_k = (0,7 * (300)^2) / 2.

Упрощаем:

E_k = (0,7 * 90000) / 2 = 31500 Дж.

Теперь найдем полную механическую энергию:

E = E_p + E_k = 13760 + 31500 = 45260 Дж.

Таким образом, полная механическая энергия тела составляет 45260 Дж.