Question

Мяч брошен вертикально вверх со скоростью 54 км/ч. На какой высоте его кинетическая энергия будет равна потенциальной, до

Answer 1

Ответ:

Войти

Все вопросы /Физика / класс

Пользователь

55 месяцев назад

Мяч брошен вертикально вверх со скоростью 20 м/с .на какой высоте его кинетическая и потенциальная энергия будут одинаковы?Сопротивление

воздуха пренебречь.

Ответить на вопрос

Ответы1

Анатолий

55 месяцев назад

V0 = 20 м/с.

g = 9,8 м/с2.

Ек = Еп.

h - ?

Кинетическая энергия тела Ек определяется формулой: Ек = m * V2 / 2, где m - масса тела, V - скорость движения тела.

Потенциальная энергия Еп определяется формулой: Еп = m * g * h, где g - ускорение свободного падения, h - высота тела над поверхностью земли.

Согласно закону сохранения полной механической энергии: Ек0 = Ек + Еп.

Так как Ек = Еп, то Ек0 = Еп + Еп = 2 * Еп.

m * V02 / 2 = 2 * m * g * h.

Высота тела h выразим формулой: h = V02 / 4 * g.

h = (20 м/с)2 / 4 * 9,8 м/с2 = 10,2 м.

Ответ: на высоте h = 10,2 м потенциальная энергия мяча равна кинетической энергии.

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно учесть изменение кинетической и потенциальной энергии мяча по мере его подъема, а также конвертирование скорости из километров в час в метры в секунду, так как единицы измерения в системе СИ.

Сначала переведем скорость мяча в метры в секунду:

1 километр = 1000 метров 1 час = 3600 секунд

Следовательно, скорость мяча составляет: 54 км/ч = 54,000 м / 3,600 с = 15 м/с

Теперь мы можем использовать закон сохранения механической энергии, который гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной:

Кинетическая энергия (КЭ) + Потенциальная энергия (ПЭ) = Постоянная

На самом высоком пункте мяча его скорость равна нулю, следовательно, его кинетическая энергия также равна нулю. Таким образом, на какой-то высоте его кинетическая энергия будет равна его потенциальной энергии.

Потенциальная энергия (ПЭ) рассчитывается как:

ПЭ = масса (m) * ускорение свободного падения (g) * высота (h)

где: m - масса мяча, g - ускорение свободного падения (приближенно 9,81 м/с² на поверхности Земли), h - высота.

Теперь мы можем рассчитать высоту, на которой кинетическая энергия мяча будет равна потенциальной. Пусть m будет массой мяча, которая не указана в вашем вопросе, и мы обозначим эту высоту как h:

Кинетическая энергия = Потенциальная энергия

1/2 * m * (скорость мяча)^2 = m * g * h

Теперь мы можем решить это уравнение, учитывая, что масса мяча m сократится:

1/2 * (скорость мяча)^2 = g * h

h = (1/2 * (скорость мяча)^2) / g

Теперь подставим значения:

h = (1/2 * (15 м/с)^2) / 9,81 м/с²

h ≈ (1/2 * 225) / 9,81 ≈ 112,5 / 9,81 ≈ 11,48 метров

Таким образом, на высоте около 11,48 метров кинетическая энергия мяча будет равна его потенциальной энергии.