Какой потенциальной энергией обладает дождевая капля массой 20 мг на высоте 2 км? считайте, что нулевому значению потенциальной соответствует положениекапли у поверхности земли.

дано: m=20 мг=0,00002 кг. как переводим? приставка "м" - означает 10^-3 степени, то есть 20 умножаем на 0,001, получаем 0,02 г. теперь граммы переводим в кг: умножаем опять на 10^-3 степени (на 0,001) - 0,02*0,001=0,00002 кг.

h=2 км=2000 м.

eп=? решение: формула потенциальной энергии капли:

считаем:

e=0,00002*10*2000=0,4 дж.

ответ: e=0,4 дж.

сначала найдем максимальную высоту из закона сохранения энергии

mgh=mv*v/2

массу сокращаю и получаю что высота равна скорость в квадрате деленное на удвоенное ускорение свободного падения

h=v*v/2g=28*28/2*9.8=784/18.6=40метров

теперь нахожу время подъема из уравнения кинематики

v=v0-gt -

конечная скорость(она в верхней точке будет равна нулю, потому что тело на мгновенье остановится и только потом начнет падать) равна начальная скорость минус ускорение свободного падения(со знаком минус потому что направлено вниз, противоположно скорости) умноженное на время

0=28-10t

t=2.8с

опять записываю закон сохранения энергии

mgh=mv*v/2

но теперь уже найду из него скорость на высоте равной половине максимальной т.е 20 метров

v= 2gh=2*10*20=20м/с

подставляю в уравнение кинематики(здесь скорость другая-конечная 20м/с-та что только что нашла , а начальная-28м/с-из условия)

v=v0-gt

20=28-10t

t=0.8с

ответ высота 40метров, время 2,8с и время на половине высоты 0,8с

l=2e/i²=2*6/100=0.12 гн