Задание №12 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Разберем изменение каждой физической величины по отдельности, основываясь на законах механики.

1. Потенциальная энергия камня.
Потенциальная энергия тела в поле тяжести Земли определяется формулой $E_p = mgh$, где $m$ — масса камня, $g$ — ускорение свободного падения, а $h$ — высота тела над поверхностью земли (принятой за нулевой уровень). При движении камня вертикально вниз его высота $h$ постепенно уменьшается. Следовательно, потенциальная энергия камня также уменьшается. Этому соответствует цифра 2.

2. Кинетическая энергия камня.
Кинетическая энергия тела определяется формулой $E_k = \frac{mv^2}{2}$, где $v$ — скорость камня. Поскольку камень бросают вниз, на него действует сила тяжести, которая сообщает ему ускорение $g$, направленное вниз. Так как векторы начальной скорости и ускорения сонаправлены, скорость камня в процессе падения увеличивается. Следовательно, кинетическая энергия камня также увеличивается. Этому соответствует цифра 1.

Согласно закону сохранения механической энергии (так как сопротивлением воздуха мы пренебрегаем), потенциальная энергия камня переходит в его кинетическую энергию.

Таким образом, для потенциальной энергии выбираем цифру 2, а для кинетической — цифру 1.

Ответ: 21

Источник: ФИПИ