Question

Из ружья вертикально вверх стреляют пулей. Скоростью пули 200 м / с. На некоторой высоте скорость составляла 50 м / с. Какая энергия на этой высоте есть больше потенциальная или кинетическая? Сопротивлением воздуха пренебрегите.

Answer 1

Дано : v = 200 м/с ; v' = 50 м/с; Ер/Ек' ?
Ек — кинетическая энергия в момент выстрела.
Ек = Ек' + Ер
mv² = mv'² + 2mgh (/m)
v² = v'² + 2gh → h = (v²-v'²)/2g = (40000 - 2500)/20 = 1875 м.
Ер/Ек' = 2mgh/mv'² = 2gh/v'² = 37500/2500 = 15. Т.к. Ер/Ек' = 15 → На данной высоте у пули больше потенциальной энергии, чем кинетической.

Answer 2

Если пренебрегать сопротивлением воздуха, то энергия на данной высоте будет состоять только из кинетической энергии пули.

Энергия кинетической энергии (Ек) определяется формулой:

Ек = (1/2) * m * v^2,

где m - масса пули, v - скорость пули.

Так как скорость на данной высоте составляет 50 м/с, можно сказать, что энергия кинетической энергии на этой высоте будет равна:

Ек = (1/2) * m * 50^2.

Теперь давайте сравним это с потенциальной энергией (Еп) на данной высоте.

Потенциальная энергия (Еп) определяется формулой:

Еп = m * g * h,

где m - масса пули, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с^2), h - высота.

Поскольку пуля движется вертикально вверх, ее высота будет изменяться по мере движения. Пуля будет терять кинетическую энергию по мере подъема, но при достижении наивысшей точки (где ее скорость становится нулевой), всю кинетическую энергию превращает в потенциальную энергию. Следовательно, наивысшая точка будет иметь максимальное значение потенциальной энергии.

Таким образом, на данной высоте потенциальная энергия будет больше кинетической энергии.