Question

Тіло масою 200 гр, яке кинули вертикально вгору , повернулося у вихідну точку через 4 с. Вкажіть максимальне значення потенціальної енергії тіла у процесі його руху,якщо опором повітря знехтувати

Answer 1

E=mgh, h=gt^2/2 => E=mg*gt^2/2
E=0,2*10*80=160Дж

Answer 2

Максимальна потенціальна енергія тіла досягається на його найвищій точці під час вертикального руху. У цьому положенні кінетична енергія дорівнює нулю, оскільки швидкість тіла там дорівнює нулю. Тому всю механічну енергію тіло має у вигляді потенціальної енергії.

Потенціальна енергія (PE) тіла в гравітаційному полі обчислюється за формулою:

PE = m * g * h,

де:

• m - маса тіла (200 г = 0.2 кг),
• g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.81 м/с² на Землі),
• h - висота, на яку піднялося тіло (це відстань від початкової точки до точки повернення).

Оскільки тіло повернулося у вихідну точку через 4 с, то час підйому дорівнює половині цього часу (2 с), оскільки верхній пункт є серединою шляху підйому.

Знаючи час підйому (t) і прискорення вільного падіння (g), можемо визначити висоту (h) за формулою для вертикального руху:

h = (1/2) * g * t^2.

Підставивши дані:

h = (1/2) * 9.81 м/с² * (2 с)^2 = 19.62 м.

Тепер можемо обчислити максимальну потенціальну енергію:

PE = 0.2 кг * 9.81 м/с² * 19.62 м ≈ 38.84 Дж.

Отже, максимальна потенціальна енергія тіла у процесі його руху становить приблизно 38.84 Дж.