Question

Резиновый мячик катится без трения равномерно и прямолинейно по горизонтально расположенной доске со скоростью 50 см/с. Сможет ли он закатиться вверх по наклонной доске на высоту 2,2 см? Масса мяча 110 г, 1. Мяч закатиться вверх по доске . (В поле для ответа напиши: «сможет» или «не сможет» ). 2. Выбери правильный ответ! Eк — кинетическая энергия мяча перед подъемом, Eп — потенциальная энергия мяча в верхней точке траектории (на наклонной доске). Eк Eп Eк=Eп

Answer 1

Ответ: не сможет

Решение:

Система замкнутая, значит выполняется закон сохранения полной механической энергии:

Ep0 + Еk0 = Ep + Ek

Ep0 = 0 => Ek0 = Ep + Ek

Из равенства следует, что Ep не должно быть больше Ek0(если Ep = Ek0, то конечная скорость мяча станет нулевой по окончанию подъёма)

То есть должно соблюдаться неравенство:

$mgh\leq \frac{mv^{2} }{2}$

Проверим:

Ek0 приблизительно 0,0143 Дж, а Ep - 0,026 Дж; неравенство не выполняется

2. Ответ: Eк < Еп

Решение:

Так же по ЗСЭ

Answer 2

Для определения, сможет ли резиновый мячик закатиться вверх по наклонной доске на высоту 2,2 см, можно воспользоваться законами сохранения механической энергии.

1. Сначала определим кинетическую энергию мяча до подъема. Кинетическая энергия (Eк) вычисляется по формуле: Eк = (1/2) * масса * скорость^2

где масса мяча = 0,11 кг (переводим из граммов), а скорость мяча = 50 см/с = 0,5 м/с.

Eк = (1/2) * 0,11 кг * (0,5 м/с)^2 = 0,01375 Дж

2. Затем определим потенциальную энергию мяча на верхней точке траектории (на наклонной доске). Потенциальная энергия (Eп) вычисляется по формуле: Eп = масса * ускорение свободного падения * высота

где ускорение свободного падения (g) примерно равно 9,81 м/с^2.

Eп = 0,11 кг * 9,81 м/с^2 * 0,022 м = 0,025 Дж

3. Теперь сравниваем кинетическую и потенциальную энергии: Eк = 0,01375 Дж Eп = 0,025 Дж

Eк < Eп

Так как кинетическая энергия мяча меньше потенциальной энергии на верхней точке наклонной доски, то мяч не сможет закатиться вверх по доске на высоту 2,2 см. То есть, ответ на первый вопрос: "не сможет".

4. Ответ на второй вопрос: Eк ≠ Eп, так как они не равны.