Чтобы рассчитать потенциальную энергию тела, поднятого на высоту относительно поверхности Земли, используется формула потенциальной энергии в поле тяжести:
[
E_p = m \cdot g \cdot h
]
где:
- ( E_p ) — потенциальная энергия,
- ( m ) — масса тела,
- ( g ) — ускорение свободного падения,
- ( h ) — высота, на которую поднято тело.
Для Земли ускорение свободного падения ( g ) обычно принимается равным ( 9.81 \, \text{м/с}^2 ).
Подставим значения из условия задачи:
- ( m = 2 \, \text{кг} ),
- ( h = 3 \, \text{м} ).
Тогда потенциальная энергия будет равна:
[
E_p = 2 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 \times 3 \, \text{м}
]
[
E_p = 2 \times 9.81 \times 3
]
[
E_p = 58.86 \, \text{Дж}
]
Таким образом, потенциальная энергия тела массой 2 кг, поднятого на высоту 3 метра от поверхности Земли, составляет 58.86 джоулей.