Определить его потенциальную энергию относительно чего?
Относительно поверхности балкона (где он стоит) его потенциальная энергия равна нулю.
Относительно земли, его потенциальная энергия Eп = m * g * h
m = 68 кг
g = 9.8 м / с^2
h = 3.5 м
Eп = 68 кг * 9.8 м / с^2 * 3.5 м = 2332.4 Дж ≈ 2.33 кДж
В соответствии со специальной теорией относительности Эйнштейна, никакой материальный объект не может достичь скорости света. Тем не менее такая возможность есть - использование ускорителей в ЦЕРНе - в которых отдельные частицы вещества (например протоны, ядра атома водорода) разгоняются до 99.99999% скорости света.
Если две частицы, летящие в навстречу друг другу, столкнутся на таких скоростях, tогромное количество энергии, выделившейся при столкновении может быть преобразовано в материю. На этом принципе - преобразовании материи в энергию, основано производство энергии в атомных электростанциях. Все это - две стороны одного и того же уравнения, E=mc2.
где Е означает энергию, m - материю, и с - скорость света. Эта формула отражает материи превращаться в энергию. Более того, поскольку с2 представляет собой огромную величину, малого количества материи достаточно, чтобы произвести гигантское количество энергии.
Такое превращение материи в энергию не есть всего лишь гипотетическая возможность, оно лежит в основе производства атомной энергии; Хиросима и Нагасаки были разрушены мощными атомными бомбами — а с другой стороны, миллионы семей пользуются электричеством, полученным в результате использования того же процесса в мирных целях. Теория "большого взрыва" построена на том, что эйнштейновская формула действует в обоих направлениях: не только материю можно превратить в энергию, но и энергия может быть превращена в материю. Хотя для производства даже малого количества материи требуется огромное количество энергии, запас ее в первичном сгустке был столь грандиозен, что он послужил источником всей материи, существующей ныне во Вселенной.
Дано:
m = 68 кг
g = 10 Н/кг
h = 3,5 м
Еп = ?
Еп = mgh
Еп = 68•10•3,5 = 2380 Дж
ответ: 2380 Дж