Потенциальная энергия тела массой 200 г, брошенного вертикально вверх со скоростью 30 м/с, через 2 секунды после бросания.

Для того чтобы вычислить потенциальную энергию тела через 2 секунды после его бросания, нам нужно рассчитать высоту, на которой оно находится в этот момент, и использовать формулу для потенциальной энергии.

1. Нахождение высоты через 2 секунды

Для этого воспользуемся уравнением движения для тела, брошенного вертикально вверх, с учетом ускорения свободного падения (g = 9,8 м/с²). Уравнение для высоты имеет вид:

$h = v_0 t - \frac{1}{2} g t^2$

где:

• $v_0$ — начальная скорость тела (30 м/с),

• $t$ — время (2 секунды),

• $g$ — ускорение свободного падения (9,8 м/с²).

Подставим значения:

$h = 30 \times 2 - \frac{1}{2} \times 9,8 \times 2^2$
$h = 60 - \frac{1}{2} \times 9,8 \times 4$
$h = 60 - 19,6$
$h = 40,4 \, \text{м}$

2. Расчет потенциальной энергии

Потенциальная энергия тела определяется по формуле:

$E_p = m g h$

где:

• $m$ — масса тела (200 г = 0,2 кг),

• $g$ — ускорение свободного падения (9,8 м/с²),

• $h$ — высота (40,4 м).

Подставляем значения:

$E_p = 0,2 \times 9,8 \times 40,4$
$E_p = 0,2 \times 9,8 \times 40,4 = 79,24 \, \text{Дж}$

Таким образом, потенциальная энергия тела через 2 секунды после бросания составляет 79,24 джоуля.