Question

Шарик, масса которого 101 г, катится по горизонтальной плоскости со скоростью 50 см/с. Сможет ли он подняться вверх по уклону на высоту 2,4 см? Трение в расчёт не принимать. 1. Шарик подняться вверх по уклону . (В поле для ответа напиши: «сможет» или «не сможет» ). 2. Обозначив Eк — кинетическую энергию шарика в начале уклона, Eп — потенциальную энергию шарика в верхней точке его траектории, выбери верное утверждение для задачи: Eк Eп Eк=Eп

Answer 1

Ответ: 1) не сможет; 2) Eк=Eп.

Объяснение:

Если пренебречь трением, то кинетическая энергия E1 шарика массой m, катящегося со скоростью v, будет равна его потенциальной энергии E2 в конце подъёма. Пусть h - высота, на которую поднимется шарик, тогда E1=m*v²/2 и E2=m*g*h, где g=10 м/с² - ускорение свободного падения. Из равенства E1=E2 следует уравнение m*v²/2=m*g*h, откуда h=v²/(2*g)=(0,5)²/(2*10)=0,0125 м=1,25 см. И так как 1,25 см < 2,4 см, то шарик не сможет подняться на высоту 2,4 см.

Answer 2

Для определения, сможет ли шарик подняться вверх по уклону на высоту 2,4 см, можно использовать принцип сохранения механической энергии, предполагая, что трение отсутствует.

1. Сначала определим кинетическую энергию (Eк) шарика в начале уклона. Кинетическая энергия вычисляется по формуле: Eк = (1/2) * m * v^2

Где: m = 101 г = 0,101 кг (масса шарика) v = 50 см/с = 0,5 м/с (скорость шарика)

Eк = (1/2) * 0,101 кг * (0,5 м/с)^2 Eк = 0,012625 Дж

2. Затем определим потенциальную энергию (Eп) шарика в верхней точке его траектории. Потенциальная энергия на высоте h вычисляется по формуле: Eп = m * g * h

Где: m = 0,101 кг (масса шарика) g = 9,81 м/с^2 (ускорение свободного падения) h = 2,4 см = 0,024 м (высота уклона)

Eп = 0,101 кг * 9,81 м/с^2 * 0,024 м Eп = 0,023742 Дж

Теперь сравним кинетическую и потенциальную энергии:

Eк = 0,012625 Дж Eп = 0,023742 Дж

Eк < Eп

Кинетическая энергия в начале уклона меньше потенциальной энергии в верхней точке уклона. Это означает, что шарик не сможет подняться вверх по уклону на высоту 2,4 см без внешнего воздействия. Поэтому ответ на первый вопрос: "не сможет".

3. Правильное утверждение для задачи: Eк < Eп.