Закон сохранения полной механической энергии

Типовые задачи

Кинетическая энергия тела в момент бросания вертикально вверх равна 400 Дж. Определить, до какой высоты может подняться тело, если его масса равна 2 кг?

Краткая теория

Закон сохранения механической энергии действует в случае, если нет переходов в другие виды энергии. Например, в случае упругого удара. При неупругом ударе закон сохранения механической энергии не действует, так как часть энергии переходит в тепло. При неупругом ударе действует закон сохранения импульса.

Формулы для решения:

P - потенциальная энергия тела;

T - кинетическая энергия тела.

Алгоритм решения типовой задачи:

1. Кратко записываем условие задачи.

2. Изображаем условие графически в произвольной системе отсчета.

3. Записываем закон сохранения энергии и другие необходимые уравнения.

4. Решаем уравнения в общем виде.

5. Подставляем величины в общее решение, вычисляем.

6. Записываем ответ.

Возможные особенности задач:

Примеры решения:

Задача 1.

Кинетическая энергия тела в момент бросания вертикально вверх равна 400 Дж. Определить, до какой высоты может подняться тело, если его масса равна 2 кг?

Решение.

1. Кратко записываем условие задачи.

2. Изображаем условие графически в произвольной системе отсчета.

3. Записываем закон сохранения энергии и другие необходимые уравнения.

4. Решаем уравнения в общем виде.

Потенциальная энергия в нижней точке 1 в момент бросания равна нулю, так как этот уровень мы принимаем за нулевой. В верхней точке 2 равна нулю кинетическая энергия, так как скорость равна нулю. Таким образом,

5. Подставляем величины в общее решение, вычисляем.

6. Ответ: тело поднимется приблизительно на 10 метров.