Question

Хлопчик, який стоїть на дорозі (нульовий рівень) кидає вертикально вгору мячик масою 200 г. В момент кидка кінетична енергія м'ячика становила 250 Дж. Визначте якою буде потенціальна енергія м'ячика на певній висоті від поверхі дороги,якщо його швидкість на цій висоті становить 10 м/с.​

Answer 1

Відповідь:

240 Дж

Пояснення:

Ek0 +Ep0 = Ek +Ep

Ek0 = Ek+Ep

Ep = Ek0 - Ek

Ek = m*v^2/2

Ek = 0.2 кг * 10м/с^2 / 2 = 10 Дж

Ep = 250 Дж - 10 Дж

Answer 2

Для визначення потенціальної енергії м'ячика на певній висоті від поверхні дороги ми можемо використовувати закон збереження енергії, який стверджує, що сума кінетичної та потенціальної енергії залишається стала на всій траєкторії м'ячика.

Спочатку визначимо кінетичну енергію м'ячика на певній висоті. Кінетична енергія обчислюється за формулою:

K = (1/2) * m * v^2,

де: K - кінетична енергія, m - маса м'ячика (200 г, що дорівнює 0.2 кг), v - швидкість м'ячика (10 м/с).

Підставляючи значення:

K = (1/2) * 0.2 кг * (10 м/с)^2 K = 0.2 кг * 100 м^2/с^2 K = 20 Дж.

Тепер ми можемо використовувати закон збереження енергії для обчислення потенціальної енергії на певній висоті. Початкова кінетична енергія дорівнювала 250 Дж, тож сума кінетичної та потенціальної енергії на початку руху (на рівні землі) дорівнює 250 Дж.

Запишемо формулу для потенціальної енергії на певній висоті (h):

Потенціальна енергія (PE) = m * g * h,

де: PE - потенціальна енергія, m - маса м'ячика (0.2 кг), g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.81 м/с^2 на поверхні Землі), h - висота над поверхнею дороги.

Ми знаємо, що на висоті від землі швидкість м'ячика становить 10 м/с і кінетична енергія на цій висоті дорівнює 20 Дж. Знаючи це, ми можемо визначити потенціальну енергію:

250 Дж (початкова кінетична енергія) = 0.2 кг * 9.81 м/с^2 * h + 20 Дж, 230 Дж = 1.962 кг * h.

Тепер можемо вирішити для h:

h = 230 Дж / 1.962 кг ≈ 117.32 метрів.

Отже, потенціальна енергія м'ячика на висоті приблизно 117.32 метра над поверхнею дороги становитиме 250 Дж.