Тело масою 1 кг вольно падает з высоты 5 м. На какой высоте кинетическая енергия тела доривнюватыме його потенциальний енергии? Якою буде скорость руху тела на етой высоте?

Изначальная потенциальная энергия тела:

Eп = m g h = 1 * 10 * 5 = 50 Дж

Потенциальная энергия тела:

Eк = m V^2 / 2

В процессе падения потенциальная скорость будет переходить в кинетическую, значит в той точке, в которой они равны, каждая составит по половине первоначальной (25 Дж). Благодаря этому мы можем найти скорость в искомой точке:

V^2 = 2 Eк / m = 2 * 25 / 1 = 50

V = м/с.

Тело находится в свободном падении, значит на него действует ускорение g. Скорость и время падения в этом случае (при отсутствии начальной скорости) связаны взаимоотношением:

V = g t

Отсюда

t = V / g = / 10 c.

Зная время равноускоренного движения, можно найти пройденный телом путь:

s = g t^2 / 2 = (10 * 50 / 100) / 2 = 2,5

Вычтя этот путь из начальной высоты, получим:

5 - 2,5 = 2,5 м