این سوال مربوط به فیزیک دهم است و درباره انرژی جنبشی، انرژی پتانسیل و مکانیک حرکت میباشد. برای حل این سوال، ابتدا باید اصل بقای انرژی را در نظر بگیریم.
بر اساس بقای انرژی:
\[ E_1 = E_2 \]
که در اینجا داریم:
\[ E_1 = \frac{1}{2} m v_1^2 + mgh_1 \]
\[ E_2 = \frac{1}{2} m v_2^2 + mgh_2 \]
اطلاعات داده شده:
- جرم \( m = 2 \) کیلوگرم
- \( v_1 = 0 \)
- \( v_2 = 0 \)
- انرژی تلفی \( 120 \) ژول
از اطلاعات داده شده و اصل بقای انرژی:
\[ mgh_1 = mgh_2 + 120 \]
چون انرژی جنبشی در دو نقطه صفر است، \( h \) مورد نظر را میتوانیم با حل معادله بالا به دست آوریم:
\[ h_1 - h_2 = \frac{120}{mg} \]
مقدار \( g = 10 \) متر بر مجذور ثانیه است.
بنابراین:
\[ h_1 - h_2 = \frac{120}{2 \times 10} = 6 \]
پس ارتفاع \( h \) برابر با 6 متر است.