Цирковой артист массой 60кг находится на высоте 10м от натянутой сетки. Какова потенциальная энергия артиста относительно сетки и относительно арены цирка, если сетка натянута на высоте 12м от уровня арены?

Чтобы рассчитать потенциальную энергию циркового артиста, нужно использовать формулу:

где:

• $E_p$ — потенциальная энергия,
• $m$ — масса тела (60 кг),
• $g$ — ускорение свободного падения ($9,8 \, \text{м/с}^2$),
• $h$ — высота тела относительно выбранной точки отсчёта.

В задаче рассматриваются два случая: потенциальная энергия относительно сетки и относительно арены. Рассчитаем оба значения:

1. Потенциальная энергия относительно сетки

Высота артиста относительно сетки:

Подставим в формулу:

Знак минус показывает, что артист ниже уровня сетки. Таким образом, потенциальная энергия относительно сетки равна -1176 Дж.

2. Потенциальная энергия относительно арены

Высота артиста относительно арены:

Подставим в формулу:

Таким образом, потенциальная энергия относительно арены равна 5880 Дж.

Итоги:

• Потенциальная энергия относительно сетки: -1176 Дж.
• Потенциальная энергия относительно арены: 5880 Дж.