Question

Найти максимальную высоту на которую поднимется тело и работу силы тяжести при перемещении тела на эту высоту если масса тела 0.5 кг. и оно кинуто со скоростью 4 м/с

Answer 1

M=0.5 кг
V= 4 м/с
A=? hmax=?

A=FS=mgh
hmax= V²/2g

hmax= 16/20= 0.8 м
A= 0.5*10*0.8= 4 Дж
 

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится закон сохранения энергии, который утверждает, что сумма кинетической и потенциальной энергий тела остается постоянной, если на него не действуют неконсервативные силы (например, сила трения). При броске тела в вертикальном направлении никаких неконсервативных сил не действует, поэтому закон сохранения энергии можно применить в этом случае.

Начальная кинетическая энергия тела равна:

K1 = (1/2) * m * v^2 = (1/2) * 0.5 кг * (4 м/с)^2 = 8 Дж

Здесь m - масса тела, v - начальная скорость тела.

Когда тело поднимется на максимальную высоту, его скорость будет равна нулю, а потенциальная энергия будет максимальной. Потенциальная энергия тела на высоте h равна:

P = m * g * h

Здесь g - ускорение свободного падения, приблизительно равное 9,8 м/с^2.

Сумма кинетической и потенциальной энергий тела остается постоянной, поэтому можно записать:

K1 + P1 = K2 + P2

Где K2 = 0 (так как скорость тела на максимальной высоте равна нулю), а P2 - максимальная потенциальная энергия тела.

Таким образом, можно записать:

P2 = K1 + P1 = 8 Дж + 0 = 8 Дж

Для нахождения максимальной высоты h можно перейти от потенциальной энергии к высоте, используя формулу для потенциальной энергии:

P2 = m * g * h

h = P2 / (m * g) = 8 Дж / (0.5 кг * 9.8 м/с^2) ≈ 1.63 м

Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется тело, равна примерно 1.63 м. Работа силы тяжести при перемещении тела на эту высоту равна потенциальной энергии и также составляет 8 Дж.