Question

Тело массой 100 г подброшено вертикально вверх со скоростью 40 м/с. Определите кинетическую энергию тела в начальный момент и потенциальную энергию на максимальной высоте подъема. Сравните эти величины. Определите сумму потенциальной и кинетической энергий через 3 с от начала движения. Сравните эту сумму с кинетической энергией в начале движения. Сделай вывод.

Answer 1

v0=40

v0-g*t1=0

t1=v0/g

Wk=(m*v0^2) /2 =0,1*1600/2=80

h=g*t1^2/2 

 Wp=mgh=m*g *g/2*(v0/g)^2=(m*v0^2)/2=80

Wk=Wp Закон сохранения энергии 

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии.

Кинетическая энергия (КЭ) тела определяется формулой:

КЭ = (1/2) * m * v^2,

где m - масса тела, v - его скорость.

В начальный момент тело имеет кинетическую энергию:

КЭ_начальная = (1/2) * 0.1 кг * (40 м/с)^2 = 80 Дж.

Потенциальная энергия (ПЭ) тела на максимальной высоте подъема равна работе, которую нужно совершить против гравитационной силы, чтобы поднять тело на эту высоту. ПЭ определяется формулой:

ПЭ = m * g * h,

где g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с^2 на поверхности Земли), h - высота.

На максимальной высоте подъема вертикальная скорость тела равна 0, поэтому вся его кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию:

КЭ_максимальная_высота = 0 Дж.

Таким образом, потенциальная энергия на максимальной высоте подъема равна:

ПЭ_максимальная_высота = 0.1 кг * 9.8 м/с^2 * h,

где h - максимальная высота подъема.

Через 3 секунды тело будет находиться на пути вниз и его вертикальная скорость будет увеличиваться под воздействием гравитации. Чтобы определить сумму потенциальной и кинетической энергий через 3 секунды от начала движения, нужно знать вертикальную скорость и высоту тела на этот момент.

Вывод: При вертикальном движении тела без учета потерь энергии, сумма его потенциальной и кинетической энергий сохраняется, но их распределение может изменяться. В начале движения кинетическая энергия максимальна, а потенциальная энергия равна 0. На максимальной высоте подъема кинетическая энергия равна 0, а потенциальная энергия максимальна. Поэтому эти величины могут быть сравнены, но они не могут быть точно