Энергия — Задание Физика 8 Класс №00050529

Шарик подняли над нижней точкой, поэтому у него появилась потенциальная энергия. Когда его отпускают без толчка, он идёт вниз и разгоняется: энергия высоты превращается в энергию движения. Трения нет, значит, ничего не теряется, и в нижней точке, где высота нулевая, вся потенциальная энергия стала кинетической.

Заметь: шарик движется не по прямой, а по дуге. Для энергии это не важно — важна только разница высот между начальным положением и нижней точкой.

Переведём данные в СИ: $200\text{ г} = 0{,}2\text{ кг}$, $15\text{ см} = 0{,}15\text{ м}$. Потенциальная энергия в начальном положении (нулевой уровень — нижняя точка):

$$E_{\text{п}} = mgh = 0{,}2\cdot 10\cdot 0{,}15 = 2\cdot 0{,}15 = 0{,}3\text{ Дж}.$$

По закону сохранения энергии вся она перешла в кинетическую:

$$E_{\text{к}} = E_{\text{п}} = 0{,}3\text{ Дж}.$$

Проверим себя через скорость. Для одного килограмма энергия высоты равна $10\cdot 0{,}15 = 1{,}5$ Дж, а кинетическая $\dfrac{v^2}{2}$, значит, $v^2 = 3$. Тогда для нашего шарика $E_{\text{к}} = \dfrac{0{,}2\cdot 3}{2} = 0{,}3$ Дж. Совпало.