Для растяжения пружины на 4 мм необходимо совершить работу 0,02 Дж. Какую работу надо совершить, чтобы растянуть пружину на 4 см? Тело массой 400 г свободно падает с высоты 2 м. Найти кинетическую энергию тела в момент удара о землю. Тело массой 3 кг, свободно падает с высоты 5 м. Найти потенциальную и кинетическую энергию тела на расстоянии 2 м от поверхности земли.

Первый вопрос:

E1 = k * x1^2 / 2; E2 = k * x2^2 / 2

E1 / E2 = x1^2 / x2^2 отсюда:

E2 = E1 * x2^2 / x1^2 = 0,02 * 0,04^2 / 0,004^2 = 2 Джоуля.

Ответ: чтобы растянуть пружину на 4 см. необходимо совершить работу 2 Джоуля.

Второй вопрос:

Ek = Eп = m * g * H = 0,4 * 10 * 2 = 40 * 2 = 80 Джоулей.

Ответ: кинетическая энергия в момент удара об землю равна 80 Джоулей.

Третий вопрос:

Eп = Eп1 + Ek1

Eп = m * g * H = 3 * 10 * 5 = 150 Джоулей;

Eп1 = m * g * H1 = 3 * 10 * 2 = 60 Джоулей;

Ek1 = Eп - Eп1 = 150 - 60 = 90 Джоулей.

Ответ: на расстоянии 2 метра от поверхности земли потенциальная энергия равна 60 Джоулей, кинетическая энергия равна 90 Джоулей.