Камень массой 400 г бросили со скоростью 20 м/с в горизонтальном направлении с башни, высота которой 50 м. Найти потенциальную и кинетическую энергии камня через 2 с после начала его движения.

Найдем потенциальную энергию, через 2 секунды. По формуле известной в физике, для свободно падающего тела.

Н = (G * t²) : 2 = (9,8 * 2²) : 2 = (9,8 * 4) : 2 = 19,6. Тело через 2 секунды пролетело 19,6 м. Значит, его высота над землёй равна 50 м - 19,6 м - 30,4 м. Потенциальная энергия тела равна.

E = М * G * H = 0,4 кг * 9,8 * 30,6 = 119,952 Дж.

Теперь найдём кинетическую энергию тела. Горизонтальная составляющая равна 20 м/c, вертикальная составляющая равна V = G * t = 9,8 * 2 = 19,6 м/с. Сумма, скоростей равна. V² = 20² + 19,6² = 384,16 + 400 = 784.16. Отсюда V = 19,6 м/с.

Кинетическая энергия тела равна. E = 0,4 * 784,16 : 2 = 156,832 Дж.