Энергия — Задание Физика 8 Класс №00050589

Квадрокоптер одновременно поднят над землёй и движется. Поэтому у него есть оба вида механической энергии: потенциальная (из-за высоты) и кинетическая (из-за скорости). Полная механическая энергия — их сумма.

Потенциальная энергия относительно земли: масса $2$ кг, высота $50$ м:

$$E_{\text{п}} = mgh = 2 \cdot 10 \cdot 50 = 1000\text{ Дж}.$$

Кинетическая энергия: скорость $10$ м/с, её квадрат $100$:

$$E_{\text{к}} = \dfrac{mv^2}{2} = \dfrac{2 \cdot 100}{2} = 100\text{ Дж}.$$

Складываем обе части:

$$E = E_{\text{п}} + E_{\text{к}} = 1000 + 100 = 1100\text{ Дж}.$$

Проверим себя прикидкой. Кинетическую энергию $100$ Дж квадрокоптер набрал бы, если бы просто упал с высоты $\dfrac{E_{\text{к}}}{mg} = \dfrac{100}{20} = 5$ м. А висит он на $50$ м, в $10$ раз выше. Значит, потенциальная энергия должна быть в $10$ раз больше кинетической: $1000$ против $100$. Сходится.