Question

Решение задачи по физике А) Тело, падающее на поверхность Земли, на высоте 4,8 м имело скорость 10 м/с. С какой скоростью тело упадет на Землю? Сопротивлением воздуха пренебречь. Б) Тело брошено вертикально вверх со скоростью v1 = 8 м/с. На какой высоте потенциальная энергия тела будет равна кинетической энергии? Сопротивлением воздуха пренебречь

Answer 1

А)

h=(V²-Vo²)/(2g)

2gh=V²-Vo²

V²=2gh+Vo²

V²=2*10*4,8+10²

V²=196

V=14 м/с  -  ответ.

Б)

mV²/2=mgh  -  полная энергия

h=V²/(2g)=64/20=3,2 м  -  максимальная высота подъема.

Искомая высота h/2=1,6 м.

На этой высоте потенциальная энергия=половине полной, вторая половина - кинетическая энергия.

-----------------------------------------

ИЛИ

mVo²/2=mV²/2+mgh    полная энергия Ек (Еп=0) в начале полета перешла в кинетическую + потенциальную на некоторой высоте.

mV²/2=mgh по условию на искомой высоте.

mVo²/2=2mgh

h=Vo²/(4g)=64/40=1,6 м.

Answer 2

А) Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения механической энергии. По закону сохранения энергии, сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной, если не действуют внешние силы, изменяющие механическую энергию системы.

На высоте 4,8 м у тела есть только потенциальная энергия (пренебрегаем кинетической энергией, так как она дана на начальной высоте).

Исходные данные: Начальная высота (h1) = 4,8 м Начальная скорость (v1) = 10 м/с

Потенциальная энергия (P1) на начальной высоте: P1 = m * g * h1

После падения на поверхность Земли, на высоте 0 м, всю потенциальную энергию превратится в кинетическую энергию (так как потенциальная энергия на нулевой высоте равна нулю). То есть:

P2 = K2 m * g * h1 = (1/2) * m * v2^2

Отсюда можно выразить скорость (v2), с которой тело упадет на Землю:

v2 = sqrt(2 * g * h1)

где g - ускорение свободного падения (приближенно 9,81 м/с²), h1 - начальная высота.

Подставляя известные значения: v2 = sqrt(2 * 9.81 * 4.8) ≈ 9.80 м/с

Таким образом, тело упадет на Землю со скоростью около 9.80 м/с.

Б) Здесь нам нужно найти высоту, на которой потенциальная энергия тела будет равна кинетической энергии.

Исходные данные: Начальная скорость (v1) = 8 м/с

На любой высоте h потенциальная энергия (P) и кинетическая энергия (K) связаны следующим образом:

P = K m * g * h = (1/2) * m * v^2

Отсюда можно выразить высоту (h):

h = (v^2) / (2 * g)

Подставляя известные значения: h = (8^2) / (2 * 9.81) ≈ 3.26 м

Таким образом, на высоте около 3.26 метра потенциальная энергия тела будет равна его кинетической энергии.