Вопрос школьника
Мяч падает с балкона (точка 1), расположенного на высоте H относительно поверхности земли. Во время падения мяч пролетает точку 2 (на высоте H/4) и касается поверхности земли в точке 3. Потенциальная энергия мяча в точке 1 равна 40 Дж.
Ответ от учителя
При падении мяча с балкона его потенциальная энергия постепенно превращается в кинетическую энергию движения. По закону сохранения энергии, сумма потенциальной и кинетической энергии остается постоянной на всем пути падения мяча.
Изначально, в точке 1, потенциальная энергия мяча равна 40 Дж. При достижении точки 2, на высоте H/4, потенциальная энергия мяча уменьшится до 10 Дж (так как высота уменьшилась в 4 раза). Следовательно, кинетическая энергия мяча в точке 2 будет равна 30 Дж (сумма потенциальной и кинетической энергии остается постоянной).
Далее, мяч продолжит падение до точки 3, где его потенциальная энергия будет равна 0, а кинетическая энергия — максимальной. Из закона сохранения энергии следует, что кинетическая энергия мяча в точке 3 будет равна 40 Дж (сумма потенциальной и кинетической энергии остается постоянной).
Таким образом, при падении мяча с балкона его потенциальная энергия постепенно превращается в кинетическую энергию движения. В точке 2 мяч имеет кинетическую энергию 30 Дж, а в точке 3 — 40 Дж.
