Задание 3 #102215 1 балл Брусок массой 80 г начинает скользить по гладкой наклонной плоскости из состояния покоя с высоты 1,2 м. Определите кинетическую энергию бруска в конце спуска. Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ дайте в Дж.

Решение:

В данном случае, так как сопротивлением воздуха можно пренебречь, полная механическая энергия бруска сохраняется. Это означает, что начальная энергия (потенциальная) равна конечной энергии (кинетической).

Начальная энергия бруска — это его потенциальная энергия, которая определяется по формуле:

\[ E_p = mgh \]
Где:

• \( m \) — масса бруска;
• \( g \) — ускорение свободного падения (примем \( g \approx 9.8 \) м/с², но для упрощения часто используют \( g = 10 \) м/с²);
• \( h \) — высота, с которой падает брусок.

Конечная энергия бруска — это его кинетическая энергия в момент достижения нижней точки:

\[ E_k = \frac{1}{2}mv^2 \]

По закону сохранения механической энергии:

\[ E_p = E_k \]

То есть, кинетическая энергия в конце спуска будет равна начальной потенциальной энергии.

Дано:

• Масса \( m = 80 \) г = \( 0.08 \) кг;
• Высота \( h = 1.2 \) м.
• Ускорение свободного падения \( g = 10 \) м/с² (для удобства расчетов).

Найти:

• Кинетическая энергия \( E_k \)

Вычисление:

\[ E_k = E_p = mgh = 0.08 \text{ кг} \times 10 \text{ м/с}^2 \times 1.2 \text{ м} = 0.96 \text{ Дж} \]

Если использовать \( g = 9.8 \) м/с²:

\[ E_k = mgh = 0.08 \text{ кг} \times 9.8 \text{ м/с}^2 \times 1.2 \text{ м} = 0.9408 \text{ Дж} \]

Округлим до двух знаков после запятой.

Ответ: 0.96 Дж.