Диск массой 1 кг скатывается без скольжения с наклонной плоскости высотой 30 см. Чему равна потенциальная энергия диска в начальный момент времени.

Для решения данной задачи, нам понадобится понимание основ физики, а именно принципа сохранения механической энергии.

Первым делом, давайте обратимся к формуле для потенциальной энергии. В данном случае, так как диск скатывается с наклонной плоскости, мы будем рассматривать потенциальную энергию связанную с гравитацией, обозначаемую как Uп:

Uп = m * g * h

где m - масса диска, g - ускорение свободного падения, h - высота наклонной плоскости.

Дано, что масса диска равна 1 кг, а высота плоскости равна 30 см (чтобы провести расчеты в СИ, высоту следует перевести в метры - 0.30 м):

m = 1 кг
h = 0.30 м

Ускорение свободного падения обычно обозначается как g и его значение составляет приближенно 9.8 м/с^2.

Теперь, чтобы вычислить потенциальную энергию диска в начальный момент времени, мы должны взять данную формулу и подставить известные значения:

Uп = (1 кг) * (9.8 м/с^2) * (0.30 м)

Уп = 2.94 Дж

Таким образом, потенциальная энергия диска в начальный момент времени равна 2.94 Дж (джоуля).

Обоснование: Потенциальная энергия связана с высотой, на которой находится тело и силой притяжения. В данном случае, когда диск скатывается без скольжения, его движение определяется изменением положения диска на наклонной плоскости. Поэтому высота плоскости, на которой находится диск, определяет его потенциальную энергию.