Question

М’яч, маса якого 100г кинули вертикально вгору зі швидкістю 20 м/с. Чому дорівнює потенціальна енергія м’яча у найвищій точці підйому і на яку висоту підніметься м’яч. (40 Баллов)

Answer 1

1) H = Vo ^ 2 \ 2g = 400 \ 20 = 20 M

2) Ep = mgH = 0.1 * 10 * 20 = 20 Дж

Answer 2

Для розрахунку потенціальної енергії м'яча у найвищій точці підйому та висоти, на яку підніметься м'яч, ми можемо використовувати закон збереження енергії. Потенціальна енергія (PE) у даному випадку визначається як сума кінетичної енергії (KE) та потенціальної енергії при початковому руху.

Почнемо з обчислення кінетичної енергії при початковому русі:

KE = (1/2) * маса * швидкість^2

де маса м'яча = 100 г = 0,1 кг і швидкість = 20 м/с.

KE = (1/2) * 0,1 кг * (20 м/с)^2 = 20 Дж

Це є кінетичною енергією м'яча при початковому русі. Тепер ми можемо розрахувати потенціальну енергію у найвищій точці підйому, використовуючи гравітаційний потенціал:

PE = маса * g * h

де g - прискорення вільного падіння, приблизно 9,81 м/с^2, і h - висота.

Тепер ми можемо використовувати закон збереження енергії:

Початкова енергія (KE) + Початкова потенціальна енергія (PE) = Кінцева енергія (KE) + Кінцева потенціальна енергія (PE)

20 Дж + 0 = 0 + PE

PE = 20 Дж

Тепер можемо розрахувати висоту, на яку піднявся м'яч:

PE = маса * g * h

20 Дж = 0,1 кг * 9,81 м/с^2 * h

h = 20 Дж / (0,1 кг * 9,81 м/с^2) ≈ 20,34 м

Отже, потенціальна енергія м'яча у найвищій точці підйому дорівнює 20 Дж, а висота, на яку піднявся м'яч, приблизно 20,34 метри.