Задание №12 — Алгебраические выражения
Если тело массой
кг подвешено на высоте
м над горизонтальной поверхностью земли, то его потенциальная энергия в джоулях вычисляется по формуле
,
где
— ускорение свободного падения. Найдите массу тела, подвешенного на высоте 3 м над поверхностью земли, если его потенциальная энергия равна 588 джоулям. Ответ дайте в килограммах.
Правильный ответ
20
Пояснение
Решение.
Для решения задачи воспользуемся формулой потенциальной энергии: .
1. Выпишем значения величин, которые нам известны из условия задачи:
— Потенциальная энергия Дж;
— Высота м;
— Ускорение свободного падения м/с2.
2. Нам необходимо найти массу тела . Выразим массу из исходной формулы:
Чтобы найти неизвестный множитель , нужно произведение разделить на известные множители и :
3. Подставим числовые значения в полученную формулу:
4. Выполним вычисления в знаменателе:
5. Теперь разделим значение энергии на полученный результат:
Для удобства деления перенесем запятую на один знак вправо в числителе и знаменателе:
6. Заметим, что число 588 ровно в два раза больше, чем 294 (). Следовательно:
Таким образом, масса тела равна 20 кг.
Ответ: 20
Источник: ФИПИ