Question

УМОЛЯЮ, СРОЧНО!!! ДАЮ МНОГО БАЛЛОВ! 1) мяч массой 0.4 кг бросают вертикально вверх на высоту 7 м, действуя на него силой в 40 Н. Чему равна работа этой силы? 2) мяч бросили со скоростью 3 м/с вертикально вверх. Назовите скорость, которую будет иметь мяч, когда его потенциальная и кинетическая энергия сравняются (сопротивление не учитывать).

Answer 1

Ответ:

1) A = FS = 40 * 7 = 280Дж

2) E₁ = E₂

mv₀²/2 + 0 = mv²/2 + mgh

=========

$E_{k}$ = $E_{p}$

mv²/2 = mgh

mv₀²/2 = mv²

(0,4 * 3²)/2 = 0,4 * v²

(0,4 * 9)/2 = 0,4v²

1,8 = 0,4v²

4,5 = v²

v ≈ 2,12м/с

Answer 2

1. Работа силы, совершенная при поднятии мяча на высоту 7 м, может быть вычислена с использованием следующей формулы:

Работа (W) = Сила (F) × Путь (d) × cos(θ),

где:

• Сила (F) = 40 Н (ньютонов) - сила, действующая на мяч,
• Путь (d) = 7 м (высота подъема мяча),
• θ (тета) - угол между направлением силы и направлением перемещения мяча. В данном случае, сила действует вертикально вверх, а перемещение тоже вертикально вверх, поэтому cos(θ) = 1.

Подставим значения:

W = 40 Н × 7 м × 1 = 280 Дж (джоулей).

Таким образом, работа силы, совершенная при поднятии мяча на высоту 7 м, равна 280 Дж.

2. Когда потенциальная и кинетическая энергия мяча сравниваются, у нас есть следующее равенство:

Потенциальная энергия (PE) = Кинетическая энергия (KE).

Для потенциальной энергии:

PE = m * g * h,

где:

• m - масса мяча (0.4 кг),
• g - ускорение свободного падения (приближенно 9.81 м/с²),
• h - высота (неизвестная).

Для кинетической энергии:

KE = (1/2) * m * v²,

где:

• v - скорость мяча (неизвестная).

Когда эти две энергии равны, у нас есть:

m * g * h = (1/2) * m * v².

Масса мяча (m) сокращается, и у нас остается:

g * h = (1/2) * v².

Теперь мы можем выразить скорость (v):

v = sqrt(2 * g * h).

Мы знаем ускорение свободного падения g (приближенно 9.81 м/с²) и хотим найти h (высоту), при которой потенциальная и кинетическая энергия равны. Теперь можно решить уравнение для h:

h = (v²) / (2 * g).

Подставим значения:

h = (3 м/с)² / (2 * 9.81 м/с²) ≈ 0.46 м.

Таким образом, мяч будет иметь скорость около 3 м/с, когда его потенциальная и кинетическая энергия сравняются, на высоте приблизительно 0.46 метра от исходной точки броска.