11. Найдите кинетическую и потенциальную энергию тела массой 500г, падающего свободно с высоты 5 м, на расстоянии 2 м от поверхности земли.

Решение:

1. Переведем массу в кг:

   m = 500 г = 0,5 кг.

2. Найдем кинетическую энергию (E_k) на высоте 2 м:

   Для этого сначала найдем скорость тела на этой высоте. Используем закон сохранения энергии или формулу для скорости при падении: v² = 2 * g * h_{падения}

   Высота, с которой тело упало до отметки 2 м от земли, равна 5 м - 2 м = 3 м.

   (\( v^2 = 2 × 9.8 \text{ м/с}^2 × 3 \text{ м} = 58.8 \text{ м}^2/\text{с}^2 \))

   Теперь найдем кинетическую энергию: E_k = (m * v²) / 2

   (\( E_k = \frac{0.5 \text{ кг} × 58.8 \text{ м}^2/\text{с}^2}{2} = \frac{29.4}{2} \text{ Дж} = 14.7 \text{ Дж} \))

3. Найдем потенциальную энергию (E_p) на высоте 2 м:

   E_p = m * g * h

   Где:

   • m = 0,5 кг
   • g ≈ 9.8 м/с²
   • h = 2 м (высота от поверхности земли)

   (\( E_p = 0.5 \text{ кг} × 9.8 \text{ м/с}^2 × 2 \text{ м} = 9.8 \text{ Дж} \))

Ответ: Кинетическая энергия - 14,7 Дж, Потенциальная энергия - 9,8 Дж.