Шарик массой 0,05 кг скатывается с высоты 1,5 м по поверхности, форма которой изображена на рисунке. Величина кинетической энергии шарика в положении 2, 3, 4, 5 равна … (Трением пренебречь)

Для решения задачи с определением кинетической энергии шарика в различных положениях, начнем с анализа задачи. Дано:

• Масса шарика $m = 0.05 \, \text{кг}$,
• Начальная высота $h_1 = 1.5 \, \text{м}$,
• Энергия сохраняется (трением пренебрегаем).

Шаг 1: Закон сохранения энергии

Полная механическая энергия сохраняется, поэтому можем записать:

В положении 1 у шарика только потенциальная энергия:

Это начальная полная энергия, которая сохраняется во всех положениях.

В других точках потенциальная энергия $E_{\text{пот}}$ частично переходит в кинетическую энергию $E_{\text{кин}}$.

Кинетическая энергия в каждой точке определяется как разность полной энергии и потенциальной энергии:

Шаг 2: Расчет высот

Чтобы рассчитать потенциальную энергию в каждой точке, нужно знать высоты этих точек $h_2, h_3, h_4, h_5$. Предположим, что они равны (примерно):

• $h_2 = 1.0 \, \text{м}$,
• $h_3 = 0.5 \, \text{м}$,
• $h_4 = 0.0 \, \text{м}$ (точка на самом низу),
• $h_5 = 0.7 \, \text{м}$ (шарик поднялся после точки 4).

Шаг 3: Расчет потенциальной энергии

Для каждого положения:

1. $h_2 = 1.0$:

2. $h_3 = 0.5$:

3. $h_4 = 0.0$:

4. $h_5 = 0.7$:

Шаг 4: Расчет кинетической энергии

1. Для $h_2 = 1.0$:

2. Для $h_3 = 0.5$:

3. Для $h_4 = 0.0$:

4. Для $h_5 = 0.7$:

Ответ:

Кинетическая энергия шарика в положениях:

• $E_{\text{кин}}$ в положении 2: $0.245 \, \text{Дж}$,
• $E_{\text{кин}}$