Шар массой 4,0 кг на высоте 3,0 м обладает полной механической энергией 150 Дж. Чему равна кинетическая энергия тела на этой высоте? С какой скоростью движется тело?

m = 4 кг.

g = 9,8 м/с².

h = 3 м.

W = 150 Дж.

Wк - ?

V - ?

Полной механической энергией W тела называется сумма кинетической Wк и потенциальной энергии Wп: W = Wк + Wп.

Кинетическая энергия поступательного движения тела определяется формулой: Wк = m * V²/2.

Потенциальная энергия тела Wп массой m, поднятого на высоту h над поверхностью земли, определяется формулой: Wп = m * g * h, где g - ускорение свободного падения.

W = Wк + m * g * h.

Wк = W - m * g * h.

Wк = 150 Дж - 4 кг * 9,8 м/с² *3 м = 32,4 Дж.

V = √ (2 * Wк / m).

V = √ (2 * 32,4 Дж / 4 кг) = 4 м/с.

Ответ: тело обладает кинетической энергией Wк = 32,4 Дж и имеет скорость V = 4 м/с.