Question

Мяч массой 0,2 кг бросают вертикально вверх со скоростью 6 м/с. Сопротивление воздуха не учитывается, g=10 Н/кг. а) Определите кинетическую энергию в момент бросанияв) Запишите формулу закона сохранения энергии. с) Определите потенциальную энергию мяча в верхней точке траектории движения. d) Определите высоту подъема тела.

Answer 1

Ответ:

a) 62,5Дж

b) Eк+Eп=const

c) 62,5Дж

d) 31,25м

Объяснение:

Дано  

m=0,2 кг

v=6м/с

g=10Н/кг

а) Eк=mv²/2= 0,2 кг * (6 м/с)²/2=3,6Дж

b) Eк+Eп=const

c) Eп=Ek=3,6Дж

d) Eп=mgh

h=Eп/mg=3,6Дж / (0,2 кг * 10Н/кг)=1,8 М.

Answer 2

Давайте рассмотрим поочередно каждый из пунктов:

а) Кинетическая энергия (КЭ) мяча в момент бросания можно определить по формуле:

КЭ = 0.5 * масса * скорость^2

где масса мяча (m) = 0.2 кг, а скорость (v) = 6 м/с.

Подставляем значения:

КЭ = 0.5 * 0.2 кг * (6 м/с)^2 = 0.5 * 0.2 кг * 36 м^2/с^2 = 3.6 Дж

Ответ: Кинетическая энергия мяча в момент бросания составляет 3.6 Дж.

б) Формула закона сохранения энергии:

ЭНАЧАЛО = ЭКОНЕЦ

где ЭНАЧАЛО - начальная полная энергия системы (кинетическая + потенциальная), ЭКОНЕЦ - конечная полная энергия системы (кинетическая + потенциальная).

с) Потенциальная энергия (ПЭ) мяча в верхней точке траектории движения равна работе силы тяжести при подъеме мяча на эту высоту:

ПЭ = масса * ускорение свободного падения * высота

где ускорение свободного падения (g) = 10 Н/кг, масса (m) = 0.2 кг.

Подставляем значения:

ПЭ = 0.2 кг * 10 Н/кг * высота

d) Определение высоты подъема тела:

На верхней точке траектории у мяча кинетическая энергия обращается в потенциальную, поэтому можно записать:

КЭначало + ПЭначало = КЭконец + ПЭконец

По начальным условиям, мяч брошен вверх, и начальная скорость составляет 6 м/с, а начальная потенциальная энергия равна нулю (высота = 0). В конечной точке мяч поднимается до максимальной высоты, где скорость обращается в ноль, и потенциальная энергия достигает максимума. Таким образом, можно записать:

0.5 * масса * начальная скорость^2 + 0 = 0 + масса * ускорение свободного падения * высота

Выразим высоту:

высота = (0.5 * начальная скорость^2) / ускорение свободного падения

Подставляем значения:

высота = (0.5 * 6 м/с)^2 / 10 Н/кг = 1.8 м

Ответ: Высота подъема мяча составляет 1.8 метра.