Question

7. Шарик массой 200 г бросают вертикально вверх со скоростью 9 км/ч, на высоту 5 м. Сопротивление воздуха не учитывается, g=9,8 Н/кг a) Определите кинетическую энергию шарика в момент бросания. [2] b) Определите потенциальную энергию шарика в верхней точке траектории движения. [2] c) Определите полную механическую энергию шарика [1] d) Запишите формулу закона сохранения механической энергии. [1]

Answer 1

Відповідь:

А)Е(к)=80 Дж

В)Е=Е(к)+Е(п)

С)Е(п)=80 Дж

D)20 м

Пояснення:

Answer 2

a) Начнем с кинетической энергии (КЭ). Формула КЭ выглядит так:

$KЭ = \frac{1}{2} m v^2$

где $m$ - масса, $v$ - скорость. Нам дана масса $m = 0,2$ кг и скорость $v = 9$ км/ч. Сначала переведем скорость в м/с:

$v = 9 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} \times \frac{1 \, \text{ч}}{3600 \, \text{с}}$

Теперь подставим значения в формулу КЭ.

b) Потенциальная энергия (ПЭ) в верхней точке равна работе, которую нужно совершить против гравитационного поля, поднимая шарик на высоту $h$:

$ПЭ = mgh$

где $g$ - ускорение свободного падения, $h$ - высота. Подставим значения.

c) Полная механическая энергия (ПМЭ) равна сумме кинетической и потенциальной энергии:

$ПМЭ = KЭ + ПЭ$

d) Закон сохранения механической энергии утверждает, что в отсутствие недиссипативных сил (таких как трение или сопротивление воздуха) сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной. Формула:

$KЭ_1 + ПЭ_1 = KЭ_2 + ПЭ_2$

где индексы 1 и 2 обозначают начальное и конечное состояния соответственно.