Для того чтобы определить высоту, на которую поднято тело массой 2 килограмма, имея потенциальную энергию 10 джоулей, нужно использовать формулу для потенциальной энергии в гравитационном поле Земли:
[ E_p = mgh ]
где:
- ( E_p ) — потенциальная энергия,
- ( m ) — масса тела,
- ( g ) — ускорение свободного падения (обычно принимается равным ( 9.81 \, \text{м/с}^2 ) на поверхности Земли),
- ( h ) — высота над поверхностью Земли.
В данном случае известны:
- ( E_p = 10 \, \text{Дж} ),
- ( m = 2 \, \text{кг} ),
- ( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 ).
Теперь подставим эти значения в формулу и решим её относительно ( h ):
[ 10 = 2 \times 9.81 \times h ]
Сначала упростим выражение:
[ 10 = 19.62 \times h ]
Теперь разделим обе части уравнения на 19.62, чтобы найти ( h ):
[ h = \frac{10}{19.62} ]
Выполнив деление, получаем:
[ h \approx 0.51 \, \text{м} ]
Итак, тело массой 2 килограмма, имеющее потенциальную энергию 10 джоулей, находится на высоте приблизительно 0.51 метра над поверхностью Земли.