Энергия

Калькулятор кинетической и потенциальной энергии находит энергию тела, а также скорость, массу или высоту по известной энергии. Решение записано по-школьному: дано, перевод в СИ, формула, подстановка, ответ.

Кинетическая энергия

E_к = m · v² / 2,   v = √(2E_к / m),   m = 2E_к / v²

Энергия движения растёт пропорционально квадрату скорости: если скорость увеличить вдвое, кинетическая энергия станет в 4 раза больше.

Потенциальная энергия

E_п = m · g · h,   h = E_п / (m · g),   m = E_п / (g · h)

Здесь h — высота над выбранным нулевым уровнем, g ≈ 9.8 м/с² — ускорение свободного падения (в задачах часто берут 10 м/с²). Если тело ниже нулевого уровня, высота и энергия отрицательны.

По закону сохранения энергии при падении без сопротивления воздуха потенциальная энергия переходит в кинетическую: m · g · h = m · v² / 2, откуда v = √(2gh).

Пример 1. Мяч массой 2 кг летит со скоростью 3 м/с: E_к = 2 · 3² / 2 = 9 Дж.

Пример 2. Груз 5 кг поднят на 10 м: E_п = 5 · 9.8 · 10 = 490 Дж.