На какой высоте потенциальная энергия тела массой 60 кг равна 300 Дж?

Потенциальную энергию тела (в поле тяготения Земли) можно рассчитать по формуле:

Eп = m * g * h, где Eп - потенциальная энергия тела (Еп = 300 Дж), m - масса тела (m = 60 кг), g - ускорение свободного падения (принимаем g = 10 м/с²), h - искомая высота тела относительно земли (м).

Выразим и вычислим высоту тела относительно земли:

h = Eп / (m * g) = 300 / (60 * 10) = 300 / 600 = 0,5 м.

Ответ: Потенциальная энергия тела равна 300 Дж на высоте 0,5 м от поверхности земли.

Решение задачи по формуле потенциальной энергии

Запишем буквенную формулу определения величины потенциальной энергии в которой:

Еп - значение потенциальной энергии (по условию задачи 300 Дж); m - масса тела (по условию задачи 60 кг); g - ускорение свободного падения (постоянная величина которая равна 9,8 м/с^2); H - высота подъема груза (искомый аргумент).

Еп = m * g * H.

Выразим значение высоты из основной формулы.

Н = Еп / (m * g).

Подставим значения из условия и получим:

Н = 300 / (60 * 9,8).

Н = 300 / 588 = 0,51 метра.

Ответ:

Потенциальная энергия в 300 Дж будет развиваться на высоте 0,51 м.

Решение аналогичных задач

Задача №1.

Определите значение потенциальной энергии груза подвешенного на высоте 2 метра весом 120 кг.

Решение.

Подставим значения условия в основную формулу.

Получим:

Еп = 120 * 9,8 * 2 = 2352 Дж.

Задача №2.

На какую высоту необходимо разместить маятник весом 200 грамм, чтобы он обладал потенциальной энергией в 4,9 Дж.

Решение.

Сперва переводим вес из грамм в килограммы.

Получим:

200 / 1000 = 0,2 кг.

Подставим значения в формулу:

H = 4,9 / (0,2 * 9,8) = 4,9 / 1,96 = 2,5 метра.