Question

тело массой 5 кг брошено вертикально вверх со скоростью 20 м.с найдите максимальную высоту подъема если работа силы сопротивление воздуха равно 500дж​

Answer 1

Ответ:10м

Объяснение:

m=5кг

Еp=500дж

v=20м/c

g=10м/с

h-?

Решение

Еp=mgh

h=Ep:mg

h=500дж:5кг*10=10м

Ответ 10м10

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. Полная механическая энергия тела в начальный момент равна сумме его кинетической и потенциальной энергии. В момент максимальной высоты подъема кинетическая энергия становится равной нулю, и вся механическая энергия переходит в потенциальную. Учитывая силу сопротивления воздуха, полную механическую энергию можно записать следующим образом:

Механическая энергия в начальный момент (на уровне земли): E_нач = кинетическая энергия + потенциальная энергия E_нач = 0.5 * m * v^2 + m * g * h

где: m - масса тела (5 кг) v - начальная скорость (20 м/с) g - ускорение свободного падения (примем его равным приближенно 9.8 м/с^2) h - максимальная высота подъема

Механическая энергия в момент максимальной высоты подъема: E_макс = потенциальная энергия E_макс = m * g * h_макс

Также дано, что работа силы сопротивления воздуха равна 500 Дж. Работа силы сопротивления связана с потерями энергии из-за воздействия силы сопротивления. Таким образом, изменение механической энергии можно выразить следующим образом:

Изменение механической энергии = -Работа силы сопротивления ΔE = -500 Дж

Теперь, найдем максимальную высоту подъема, равную h_макс:

E_макс = E_нач + ΔE m * g * h_макс = 0.5 * m * v^2 + m * g * h + (-500 Дж)

Теперь подставим известные значения и найдем h_макс:

5 кг * 9.8 м/с^2 * h_макс = 0.5 * 5 кг * (20 м/с)^2 + 5 кг * 9.8 м/с^2 * h - 500 Дж

Упростим уравнение:

49 h_макс = 0.5 * 5 * 400 + 49h - 500 49 h_макс = 1000 + 49h - 500 49 h_макс = 500 + 49h h_макс = (500 + 49h) / 49

h_макс = (500 + 49 * h) / 49

Теперь найдем значение h_макс:

h_макс = (500 + 49 * h) / 49 49 * h_макс = 500 + 49 * h 49 * h_макс - 49 * h = 500 49 * (h_макс - h) = 500 h_макс - h = 500 / 49 h_макс = h + 500 / 49

Таким образом, максимальная высота подъема h_макс равна:

h_макс = h + 500 / 49

Мы знаем, что наивысшая точка достигается в тот момент, когда скорость становится равной нулю. Найдем это время:

v = 0 v = v_нач + gt 0 = 20 - 9.8t 9.8t = 20 t = 20 / 9.8 t ≈ 2.04 сек

Теперь найдем высоту подъема h:

h = v_нач * t + 0.5 * g * t^2 h = 20 * 2.04 + 0.5 * 9.8 * (2.04)^2 h ≈ 40.8 + 0.5 * 9.8 * 4.1616 h ≈ 40.8 + 20.41 h ≈ 61.21 м

Теперь, подставим значение h в формулу для h_макс:

h_макс = h + 500 / 49 h_макс ≈ 61.21 + 500 / 49 h_макс ≈ 61.21 + 10.204 h_макс ≈ 71.414 м

Таким образом, максимальная высота подъема составляет примерно 71.414 метров.