В каких из следующих ситуаций происходит выполнение работы?

1. Шарик движется по гладкой горизонтальной поверхности стола.
2. Автопогрузчик поднимает груз вверх.
3. Локомотив тянет состав вагонов за собой.

Камень массой 0,4 кг был брошен вертикально вверх со скоростью 30 м/с. Какова кинетическая и потенциальная энергия камня на высоте 10 м?

Физика 8 класс Работа и энергия выполнение работы физика 8 класс кинетическая энергия потенциальная энергия движение шарика подъем груза сила и работа Новый

Давайте сначала разберемся с вопросом о том, в каких ситуациях происходит выполнение работы.

• Шарик движется по гладкой горизонтальной поверхности стола. В этой ситуации работа не выполняется, если нет внешних сил, действующих на шарик (например, силы трения). Шарик просто движется, и работа не совершается.
• Автопогрузчик поднимает груз вверх. Здесь работа выполняется. Работа совершается, так как груз поднимается против силы тяжести. Работа равна произведению силы на расстояние, пройденное грузом в направлении силы.
• Локомотив тянет состав вагонов за собой. В этой ситуации также происходит выполнение работы. Локомотив прикладывает силу, чтобы двигать состав вагонов, что означает, что работа совершается.

Таким образом, работа выполняется во втором и третьем случаях.

Теперь давайте перейдем ко второй части вопроса о кинетической и потенциальной энергии камня.

Чтобы найти кинетическую и потенциальную энергию камня на высоте 10 м, нам нужно использовать формулы для этих видов энергии.

1. Кинетическая энергия (KE): Формула для расчета кинетической энергии выглядит так:
• KE = 0.5 * m * v^2
2. Где:
• m - масса камня (0,4 кг),
• v - скорость камня.
3. На высоте 10 м камень продолжает двигаться вверх, но его скорость будет уменьшаться из-за силы тяжести. Чтобы найти скорость камня на высоте 10 м, можно использовать закон сохранения энергии или кинематические уравнения. Однако, для простоты, предположим, что камень еще не достиг 10 м, и его скорость остается 30 м/с.
4. Подставим значения в формулу:
• KE = 0.5 * 0.4 * (30)^2 = 0.5 * 0.4 * 900 = 180 Дж.

2. Потенциальная энергия (PE): Формула для расчета потенциальной энергии выглядит так:
• PE = m * g * h
3. Где:
• m - масса камня (0,4 кг),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²),
• h - высота (10 м).
4. Подставим значения в формулу:
• PE = 0.4 * 9.8 * 10 = 39.2 Дж.

Таким образом, на высоте 10 м кинетическая энергия камня составляет 180 Дж, а потенциальная энергия - 39.2 Дж.