Question

7. Шарик массой 20 г бросают вертикально вверх со скоростью 2 м/с. Сопротивление воздуха не учитывается, g=10 Н/кг.  a) Определите кинетическую энергию мяча в момент бросания. [2] b) Запишите формулу закона сохранения механической энергии. [1] c) Определите потенциальную энергию мяча в верхней точке траектории движения. [1] d) Определите высоту подъема тела. [2] ​

Answer 1

Всё на фото  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]  :-]

Answer 2

a) Кинетическая энергия мяча в момент бросания:

Кинетическая энергия (K) рассчитывается по формуле: K = (1/2) * масса * скорость^2

Где: масса мяча (m) = 20 г = 0.02 кг (переводим в килограммы) скорость (v) = 2 м/с

K = (1/2) * 0.02 кг * (2 м/с)^2 = 0.02 * 4 = 0.08 Дж (джоулей)

b) Формула закона сохранения механической энергии:

Закон сохранения механической энергии утверждает, что сумма кинетической энергии и потенциальной энергии остается постоянной в отсутствие неконсервативных сил, таких как сила трения и внешние силы. Математически это можно записать как:

K + U = постоянная

где K - кинетическая энергия и U - потенциальная энергия.

c) Потенциальная энергия мяча в верхней точке траектории:

Верхняя точка траектории - это точка, где скорость мяча становится равной нулю. По закону сохранения механической энергии, в этой точке вся кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию.

K в верхней точке = 0 (поскольку скорость нулевая)

Поэтому U в верхней точке = постоянная - K в верхней точке U в верхней точке = 0.08 Дж (из пункта a)

d) Определение высоты подъема тела:

Потенциальная энергия (U) в верхней точке траектории связана с высотой (h) над уровнем земли следующим образом:

U = m * g * h

где m - масса мяча (0.02 кг) g - ускорение свободного падения (10 Н/кг)

Мы знаем, что U в верхней точке равна 0.08 Дж (из пункта a), поэтому:

0.08 Дж = 0.02 кг * 10 Н/кг * h

Решая уравнение для h:

h = 0.08 Дж / (0.02 кг * 10 Н/кг) = 0.4 м

Таким образом, высота подъема мяча составляет 0.4 метра.

Answer 3

a) Кинетическая энергия мяча в момент бросания определяется следующей формулой:

Кинетическая энергия (К) = (1/2) * масса * скорость^2

где масса мяча (m) = 20 г = 0.02 кг, а скорость (v) = 2 м/с.

К = (1/2) * 0.02 кг * (2 м/с)^2 = 0.02 Дж (джоулей).

b) Закон сохранения механической энергии гласит, что сумма кинетической энергии и потенциальной энергии остается постоянной в отсутствие внешних сил, таких как сопротивление воздуха. Формула закона сохранения механической энергии выглядит следующим образом:

К + П = постоянная

где:

• К - кинетическая энергия,
• П - потенциальная энергия.

c) Потенциальная энергия в данном случае связана с высотой. Верхняя точка траектории является самой высокой точкой, поэтому потенциальная энергия в этой точке будет максимальной и равна:

П = масса * ускорение свободного падения * высота

П = 0.02 кг * 10 Н/кг * h

где h - высота подъема.

d) Мы можем использовать закон сохранения механической энергии для определения высоты подъема. На момент бросания мяча его кинетическая энергия равна 0.02 Дж, и эта энергия будет равна потенциальной энергии в верхней точке траектории. Таким образом:

0.02 Дж = 0.02 кг * 10 Н/кг * h

Отсюда мы можем найти высоту h:

h = 0.02 Дж / (0.02 кг * 10 Н/кг) = 0.1 метра = 10 см.

Таким образом, высота подъема мяча составляет 10 см.