Question

Какую скорость нужно сообщить телу массой 50г,чтобы оно поднялось на высоту 2.45м.(Напишите полностью решения на листке,спасибо)

Answer 1

Ответ: 7 м/с. Масса не имеет роль, потому что она сокращается. Решал через закон сохранения энергии.

Answer 2

Для решения этой задачи, мы будем использовать законы сохранения энергии. При движении тела вертикально в поле силы тяжести, энергия сохраняется. Изначально у тела есть кинетическая энергия (из-за движения) и потенциальная энергия (из-за высоты над землей). Когда оно поднимается на высоту, его кинетическая энергия становится равной нулю (тело останавливается), и всё его энергия становится потенциальной.

Итак, первоначальная кинетическая энергия тела равна:

Кинетическая энергия (K) = (масса * скорость^2) / 2

Первоначальная потенциальная энергия тела равна нулю (так как изначально тело находится на земле и его высота равна нулю).

Когда тело поднимается на высоту h, его потенциальная энергия становится:

Потенциальная энергия (P) = масса * ускорение свободного падения * высота

где ускорение свободного падения на Земле примерно равно 9.81 м/с^2.

Таким образом, закон сохранения энергии дает нам следующее равенство:

K + P = 0 + масса * ускорение свободного падения * высота

Теперь, чтобы решить уравнение и найти скорость, которую нужно сообщить телу, выразим скорость:

K = (масса * скорость^2) / 2 P = масса * ускорение свободного падения * высота

Теперь подставим значения:

(масса * скорость^2) / 2 + масса * ускорение свободного падения * высота = 0

Теперь подставим значения:

(0.05 кг * скорость^2) / 2 + 0.05 кг * 9.81 м/с^2 * 2.45 м = 0

Теперь решим уравнение:

(0.025 кг * скорость^2) + (0.12225 кг м^2/с^2) = 0

(0.025 кг * скорость^2) = -0.12225 кг м^2/с^2

скорость^2 = -0.12225 кг м^2/с^2 / 0.025 кг

скорость^2 = -4.89 м^2/с^2

Так как скорость не может быть отрицательной (в данном контексте), мы игнорируем знак минуса.

скорость^2 = 4.89 м^2/с^2

Теперь возьмем квадратный корень от обеих сторон:

скорость = √(4.89 м^2/с^2)

скорость ≈ 2.21 м/с

Таким образом, чтобы тело массой 50 г поднялось на высоту 2.45 м, ему нужно сообщить скорость около 2.21 м/с.