При движении камня вниз его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая — увеличивается.
Когда камень летит вниз, высота, на которой он находится, уменьшается, а значит, уменьшается его потенциальная энергия. Скорость движения камня увеличивается (равноускоренное прямолинейное движение вниз), соответственно, увеличивается его кинетическая энергия. При отсутствии силы сопротивления воздуха потенциальная энергия камня уменьшается на столько, на сколько увеличивается его кинетическая энергия. Таким образом, полная механическая энергия системы камень—Земля не изменится.
Теоретические и экспериментальные исследования позволили сформулировать закон сохранения и превращения механической энергии:
В системе тел, взаимодействующих друг с другом только силами упругости и силами тяжести, полная механическая энергия не изменяется:
или
где — полная механическая энергия системы тел в начале наблюдения; — полная механическая энергия системы тел в конце наблюдения.
c. Механическая энергия будет везде одинаковой.
Объяснение:
При движении камня вниз его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая — увеличивается.
Когда камень летит вниз, высота, на которой он находится, уменьшается, а значит, уменьшается его потенциальная энергия. Скорость движения камня увеличивается (равноускоренное прямолинейное движение вниз), соответственно, увеличивается его кинетическая энергия. При отсутствии силы сопротивления воздуха потенциальная энергия камня уменьшается на столько, на сколько увеличивается его кинетическая энергия. Таким образом, полная механическая энергия системы камень—Земля не изменится.
Теоретические и экспериментальные исследования позволили сформулировать закон сохранения и превращения механической энергии:
В системе тел, взаимодействующих друг с другом только силами упругости и силами тяжести, полная механическая энергия не изменяется:
где
Дано: Vo=2 м/с; V=0; h- ?
h1=(V²-Vo²)/(-2g)=Vo²/2g=4/(2*1,62)=2/1,62=1,23 м.
при Vo=5 м/с h2=25/(2*1,62)=7,72 м.
При скорости 2 м/с высота прыжка 1,23 м.
При скорости 5 м/с высота 7,72 м.
Можно сделать вывод о том, что при большей скорости, полученной при толчке, и высота прыжка будет больше.
По формуле h=Vo²/(2g) можно рассчитать высоту для любой начальной скорости. Ускорение "g" при этом не меняется.
При Vo=1 м/с; h=1/(2*1,62)=0,31 м
При Vo=3 м/с; h=9/(2*1,62)=2,78 м
При Vo=4 м/с; h=16/(2*1,62)=4,94 м.