Невелика краплина, що втратила 4∙109 електронів, перебуває в рівновазі в однорідному вертикальному електричному полі у вакуумі. Визначте масу краплини, якщо напруженість поля дорівнює 1600 В/м.
m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — высота, на которой находится тело.
Кинетическая энергия вычисляется по формуле
Ек = , где
m — масса тела, v — его скорость.
Сначала найдём потенциальную энергию тела на высоте 5м:
Еп = mgh2 = 2 кг * 10 м/с² * 5 м = 100 Дж
Чтобы найти кинетическую энергию тела на высоте 5м, нам нужно знать его скорость на высоте 5м. Так как свободное падение является разновидностью прямолинейного равноускоренного движения, перемещение S при свободном падении можно найти по формуле
S =
Перепишем эту формулу для нашего случая (учитывая, что начальная скорость v0 = 0 м/с, а ускорение а = g):
Выразим отсюда v:
v =
(Перемещение S — пройденное телом расстояние, а так как тело свободно падает, S = h1 - h2)
Подставим значения в формулу скорости:
v = = 10 (м/с)
Подставим это значение в формулу кинетической энергии:
Ек = = 100 (Дж).
Теперь, зная потенциальную и кинетическую энергию тела на высоте 5м, можем найти его полную механическую энергию:
верные утверждения: а, c, d, f
Объяснение:
Запишем «Дано»:
m = 2 кг
h1 = 10 м
h2 = 5м
Полная механическая энергия тела — это сумма его потенциальной и кинетической энергии:
Еполн = Еп + Ек
(здесь Еполн — полная механическая энергия, Еп — потенциальная энергия, Ек — кинетическая энергия).
Потенциальная энергия вычисляется по формуле
Еп = mgh, где
m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — высота, на которой находится тело.
Кинетическая энергия вычисляется по формуле
Ек =
, где
m — масса тела, v — его скорость.
Сначала найдём потенциальную энергию тела на высоте 5м:
Еп = mgh2 = 2 кг * 10 м/с² * 5 м = 100 Дж
Чтобы найти кинетическую энергию тела на высоте 5м, нам нужно знать его скорость на высоте 5м. Так как свободное падение является разновидностью прямолинейного равноускоренного движения, перемещение S при свободном падении можно найти по формуле
S =
Перепишем эту формулу для нашего случая (учитывая, что начальная скорость v0 = 0 м/с, а ускорение а = g):
Выразим отсюда v:
v =
(Перемещение S — пройденное телом расстояние, а так как тело свободно падает, S = h1 - h2)
Подставим значения в формулу скорости:
v =
= 10 (м/с)
Подставим это значение в формулу кинетической энергии:
Ек =
= 100 (Дж).
Теперь, зная потенциальную и кинетическую энергию тела на высоте 5м, можем найти его полную механическую энергию:
Еполн = Еп + Ек = 100 Дж + 100 Дж = 200 Дж.
Итак, мы выяснили, что на высоте 5 м:
Полная механическая энергия тела — 200 Дж
Потенциальная энергия тела — 100 Дж
Кинетическая энергия — 100 Дж
Скорость — 10 м/с
Значит, верные утверждения: a, c, d, f