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题目:
一个质量为m的小球,从高度为h处自由下落,当小球下落了时间t时,它具有的重力势能是多少?
解析:
1. 根据自由落体运动的公式,我们可以得到小球在t时刻的速度为:
v = gt
2. 重力势能定义为物体在某个位置时由于受到重力而具有的能量,其表达式为:
E_{P} = mgh
3. 在本题中,小球在t时刻的位置可以由高度h和时间t的乘积得出,即:
h = \frac{1}{2}gt^{2}
4. 将这个位置代入表达式中,我们得到小球在t时刻的重力势能为:
E_{P} = mgh = \frac{1}{2}mg^{2}t^{2}
答案:
小球在t时刻具有的重力势能为\frac{1}{2}mg^{2}t^{2}焦耳。