Question

СРОЧНО С ОБЪЯСНЕНИЕМ ПОЖАЛУЙСТАА Тело массой 2 кг, брошенное с уровня земли вертикально вверх, упало обратно. Перед ударом о землю оно имело кинетическую энергию 100 Дж. С какой скоростью тело было брошено вверх? Сопротивлением воздуха пренебречь

Answer 1

Ответ:

10 м/с

Объяснение:

m=2 кг    Ek=100 Дж    v=?

===

Кинетическая энергия при броске вверх переходит в потенциальную энергию вверху, а затем эта энергия снова переходит в кинетическую и в момент падения эти кинетические энергии равны (сопротивления нет).

Значит Ek=m*v²/2. Отсюда

v=√(2*Ek/m)=√(2*100/2)=10 м/с

=====================================

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Поскольку сопротивление воздуха пренебрежимо мало, полная механическая энергия тела сохраняется на всем пути движения.

Перед ударом о землю тело имеет только потенциальную энергию, так как его кинетическая энергия обратилась в потенциальную энергию под действием силы тяжести. Мы можем выразить это математически следующим образом:

Полная механическая энергия (E) = Потенциальная энергия (PE) + Кинетическая энергия (KE)

Перед ударом о землю потенциальная энергия равна 100 Дж, так как кинетическая энергия стала нулевой. Масса тела равна 2 кг, а ускорение свободного падения (g) составляет примерно 9,8 м/с². Таким образом, у нас есть следующие данные:

PE = 100 Дж m = 2 кг g = 9,8 м/с²

Теперь мы можем найти высоту (h) над уровнем земли, на которой находилось тело перед ударом. Потенциальная энергия выражается формулой:

PE = m * g * h

Решим эту формулу относительно высоты:

h = PE / (m * g) = 100 Дж / (2 кг * 9,8 м/с²) ≈ 5,1 м

Теперь, когда у нас есть значение высоты, мы можем использовать уравнение свободного падения для определения скорости (v), с которой тело было брошено вверх. Уравнение свободного падения:

v² = u² + 2 * g * h

где u - начальная скорость (скорость броска вверх), g - ускорение свободного падения, h - высота.

Поскольку тело было брошено вертикально вверх, его начальная скорость будет положительной. Мы ищем значение u.

Заменим известные значения в уравнение и решим его относительно u:

0² = u² + 2 * 9,8 м/с² * 5,1 м

u² = -2 * 9,8 м/с² * 5,1 м u² = -99,96 м²/с²

Так как скорость не может быть отрицательной, возьмем только полож