Тело массой 5 кг падает с высоты 20м. Определите сумму потенциальной и кинетической энергий тела в точке,находящейся на высоте 5м от поверхности Земли. Трением тела о воздух пренебречь. Сравните эту энергию с первоначальной энергией тела. Помогите решить,пожалуйста...

Давайте решим задачу пошагово.

Дано:

• Масса тела $m = 5 \, \text{кг}$,
• Начальная высота $h_1 = 20 \, \text{м}$,
• Высота, где нужно определить энергию, $h_2 = 5 \, \text{м}$,
• Ускорение свободного падения $g = 9.8 \, \text{м/с}^2$,
• Трением о воздух пренебречь.

Потенциальная энергия:

Потенциальная энергия тела определяется формулой:

1. Потенциальная энергия на высоте 5 м:

Кинетическая энергия:

Сумма потенциальной и кинетической энергий остается неизменной на всем пути, поскольку отсутствуют потери энергии (трение пренебрегаем). В начальный момент времени тело имеет только потенциальную энергию, равную:

Суммарная энергия тела (механическая энергия):

На высоте 5 м кинетическая энергия определяется как разность между полной энергией и оставшейся потенциальной энергией:

Сумма потенциальной и кинетической энергий на высоте 5 м:

Сравнение:

Суммарная механическая энергия тела на высоте 5 м равна первоначальной энергии тела на высоте 20 м. Это ожидаемо, поскольку трением пренебрегаем, и энергия сохраняется.

Ответ: Сумма потенциальной и кинетической энергий тела на высоте 5 м составляет $980 \, \text{Дж}$, что равно первоначальной энергии тела на высоте 20 м.