Question

Тело брошенное вертикально вверх со скоростью 20м/с. Чему равна максимальная высота подъёма?

Answer 1

h = v² / 2g = 400 / 20 = 20 м

Answer 2

Чтобы определить максимальную высоту подъема тела, брошенного вертикально вверх, можно использовать законы движения и закон сохранения энергии.

Когда тело движется вертикально вверх, его скорость уменьшается под воздействием силы тяжести. На максимальной высоте подъема скорость становится равной нулю, и тело начинает свое движение вниз.

Мы знаем, что при вертикальном движении с постоянным ускорением (гравитационным ускорением на Земле) законы движения могут быть описаны уравнениями:

1. Высота подъема (h) связана с начальной скоростью (v₀), конечной скоростью (v) и ускорением (g) следующим образом: v² = v₀² + 2gh

   Где: v₀ = 20 м/с (начальная скорость) v = 0 м/с (конечная скорость на максимальной высоте) g ≈ 9.8 м/с² (ускорение свободного падения на Земле)

2. Также, на максимальной высоте кинетическая энергия тела будет равна нулю, так как скорость стала нулевой. Тогда можно использовать закон сохранения механической энергии: начальная кинетическая энергия (K₀) + начальная потенциальная энергия (U₀) = конечная кинетическая энергия (K) + конечная потенциальная энергия (U)

   Начальная кинетическая энергия K₀ = 0 (при начале движения, скорость равна нулю) Начальная потенциальная энергия U₀ = mgh (m - масса тела, h - начальная высота над поверхностью Земли) Конечная кинетическая энергия K = 0 (на максимальной высоте скорость равна нулю) Конечная потенциальная энергия U = mgh_max (где h_max - максимальная высота)

   mgh = mgh_max h_max = h

Теперь объединим эти два уравнения:

v₀² + 2gh = 0

h = (v₀²) / (2g) h = (20²) / (2 * 9.8) h ≈ 20.41 метра

Максимальная высота подъема составляет приблизительно 20.41 метра.