Question

тело брошено вверх со скоростью 20 м/с. на какой высоте кинетическая энергия будет в 2 раза меньше потенциальной?

Answer 1

Ответ:

По закону сохранения энергии:

Eк1+Eп1=Eк2+Eп2, где Eк1 и Eп1 - энергия в момент броска; Eк2 и Eп2 - энергия в момент равенства Еп и Ек.

В начале броска: h=0, Eп1=0.

В момент достижения максимальной высоты: Eк2=Eп2.

Eк1=Eк1+Eп2=2Eп2.

Eк1=(m*V^2)/2, m-масса тела, V-скорость тела в момент броска (V=20 м/с).

Eп2 = m*g*h, g-ускорение свободного падения (g=10м/с^2), h-высота (м).

(m*V^2)/2=2m*g*h;

h=(V^2)/(2*g)=(20^2)/(4*10)=400/40=10 м.

Ответ: Кинетическая энергия равна потенциальной на высоте 10 м.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения механической энергии. В данном случае, механическая энергия состоит из кинетической энергии (KE) и потенциальной энергии (PE).

Кинетическая энергия (KE) вычисляется по формуле:

KE = (1/2) * m * v^2,

где:

• m - масса тела,
• v - скорость тела.

Потенциальная энергия (PE) на высоте h (при отсчете от поверхности земли) вычисляется по формуле:

PE = m * g * h,

где:

• m - масса тела,
• g - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с^2 на поверхности Земли),
• h - высота над поверхностью Земли.

Из условия задачи известно, что кинетическая энергия в некоторой точке равна половине потенциальной:

KE = (1/2) * PE.

Теперь мы можем выразить скорость v из этого уравнения и подставить его в уравнение для кинетической энергии:

(1/2) * m * v^2 = (1/2) * m * g * h.

Здесь масса m сокращается, и мы получаем:

v^2 = g * h.

Теперь мы можем выразить высоту h:

h = (v^2) / g.

Теперь подставим значение скорости v = 20 м/с и ускорения свободного падения g = 9,8 м/с^2:

h = (20^2) / 9,8 ≈ 40,82 м.

Таким образом, кинетическая энергия тела будет в 2 раза меньше потенциальной на высоте около 40,82 метра над поверхностью Земли.