Question

Тіло, маса якого 300 г, кинули вертикально вгору зі швидкістю 20 м/с. На якій висоті його кінетична енергія дорівнює потенціальній?

Answer 1

Відповідь: 10 м

Пояснення:

Answer 2

Щоб визначити на якій висоті кінетична енергія тіла дорівнює його потенціальній енергії, можна скористатися законом збереження енергії.

Закон збереження енергії стверджує, що сума кінетичної енергії (КЕ) та потенціальної енергії (ПЕ) залишається постійною на всьому шляху руху тіла, якщо жодна інша зовнішня сила не працює на тіло. У даному випадку, ми можемо використати цей принцип для визначення висоти, на якій КЕ дорівнює ПЕ.

Початкова кінетична енергія тіла дорівнює:

КЕ = (1/2) * м * v^2

де м - маса тіла, v - початкова швидкість.

У даному випадку, маса тіла (м) = 300 г = 0,3 кг, а початкова швидкість (v) = 20 м/с.

КЕ = (1/2) * 0,3 * (20)^2 = 60 Дж

Тепер, коли тіло піднялося на висоту h, його потенціальна енергія (ПЕ) дорівнює:

ПЕ = м * g * h

де g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с^2).

Закон збереження енергії каже, що КЕ = ПЕ. Тому:

60 Дж = 0,3 * 9,8 * h

h = 60 Дж / (0,3 * 9,8) ≈ 20,4 м

Таким чином, на висоті близько 20,4 метра кінетична енергія тіла дорівнює його потенціальній енергії.