Question

Мяч массой 0,5 кг бросают вертикально вверх со скоростью 25 м/с. Сопротивление воздуха не учитывается, g = 10 Н/кг. a) Определите кинетическую энергию мяча в момент бросания. b) Запишите формулу закона сохранения механической энергии. c) Определите потенциальную энергию мяча в верхней точке траектории движения. d) Определите высоту подъема тела.​

Answer 1

дано

V=25 м/с

M=0,5 кг

Решение

а)Eк=M*V(в квадрате)/2=0,5*625/2= 312,5/2=78,125Дж

b)Eп+Eк=const

c)

d)

Answer 2

Давайте рассмотрим каждый пункт по порядку:

a) Кинетическая энергия мяча в момент бросания определяется по формуле:

Кинетическая энергия (К) = 0.5 * масса (m) * скорость (v)^2

где масса мяча (m) = 0.5 кг скорость мяча (v) = 25 м/с

Подставляем значения и рассчитываем К:

К = 0.5 * 0.5 кг * (25 м/с)^2 = 0.5 * 0.5 * 625 = 156.25 Дж

Ответ: Кинетическая энергия мяча в момент бросания равна 156.25 Дж.

b) Формула закона сохранения механической энергии:

Механическая энергия (Э) в системе, в отсутствие внешних сил, остается постоянной. Это означает, что сумма кинетической энергии (К) и потенциальной энергии (П) остается постоянной:

Э = К + П

c) В верхней точке траектории движения мяча его скорость становится равной нулю, а высота максимальна. Поэтому кинетическая энергия в верхней точке равна нулю (скорость = 0), и всю энергию составляет потенциальная энергия. Потенциальная энергия в данном случае определяется как:

Потенциальная энергия (П) = масса (m) * ускорение свободного падения (g) * высота (h)

где масса мяча (m) = 0.5 кг ускорение свободного падения (g) = 10 Н/кг высота (h) - это то, что мы хотим найти.

Подставляем известные значения и рассчитываем П:

П = 0.5 кг * 10 Н/кг * h = 5h

d) Теперь, чтобы найти высоту подъема тела, используем закон сохранения механической энергии:

В начальный момент (при бросании), когда кинетическая энергия была 156.25 Дж, вся энергия преобразовалась в потенциальную энергию в верхней точке траектории. Таким образом:

К + П = 0 (в верхней точке)

156.25 Дж + 5h = 0

Теперь решим уравнение для h:

5h = -156.25

h = -156.25 / 5 = -31.25 м

Ответ: Высота подъема тела составляет 31.25 метра.