Question

найти максимальную высоту, на которую поднимется пуля массой 40 г, выпущенная из ружья вертикально вверх со скоростью 200 м/с. Подсказка - потенциальная энергия в момент выстрела = 0, а кинетическая максимальна.

Answer 1

Ответ:

2000м

Объяснение:

Ek + Ep = Eполн

на макс высоте Ek=0, a Ep=max

на земле V=max =>Ek=max, a Ep=0

Ek=$\frac{mv^2}{2}$=800дж

m =40*10^-3 в кг ( делал перевод из грамм в кг для системы СИ)

Ep=mgh

h=$\frac{Ep}{mg}$=$\frac{800}{10*40*10^-3}$=2000м

Answer 2

Данная задача связана с законом сохранения механической энергии. Когда пуля движется вертикально вверх, её кинетическая энергия постепенно преобразуется в потенциальную энергию, а затем обратно.

Известно, что кинетическая энергия выражается формулой: $KE = \frac{1}{2} m v^2,$ где $m$ - масса пули, $v$ - скорость пули.

Потенциальная энергия на высоте $h$ равна: $PE = mgh,$ где $g$ - ускорение свободного падения (приближенно равно $9.81 \, \text{м/с}^2$).

На момент выстрела у пули есть только кинетическая энергия. Максимальная высота будет достигнута, когда вся кинетическая энергия превратится в потенциальную, то есть: $KE = PE.$ Следовательно, $\frac{1}{2} m v^2 = mgh.$

Массу $m$ можно выразить в граммах, учитывая, что 1 грамм = 0.001 кг. Подставляя известные значения, получаем: $\frac{1}{2} \times 0.04 \, \text{кг} \times (200 \, \text{м/с})^2 = 0.04 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 \times h.$

Решая уравнение относительно $h$: $h = \frac{\frac{1}{2} \times 0.04 \, \text{кг} \times (200 \, \text{м/с})^2}{0.04 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2}.$

Вычисляя, получаем: $h = \frac{0.02 \, \text{кг} \times 40000 \, \text{м}^2/\text{с}^2}{0.3924 \, \text{м/с}^2} \approx 203.66 \, \text{м}.$

Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется пуля, составит примерно 203.66 метра.