Question

тіло кинули вертикально вгору зі швидкістю 20м/с.На якій висоті його кінетична енерергія дорівнюватиме потенціальній?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Полная энергия:

Eп = m·V₀²/2

2)

На некоторой высоте:

Eп = Eк

то есть:

Eп = 2·g·h

m·V₀²/2 = 2·g·h₁

V₀² = 4·g·h

h = V₀² / (4·g) = 20² / (4·10) = 400 / 40 = 10 м

Answer 2

Щоб знайти висоту, на якій кінетична енергія дорівнюватиме потенціальній, спочатку треба визначити, як змінюється кінетична і потенціальна енергії тіла під час його руху вгору.

1. Початкова кінетична енергія (K1) тіла при підйомі дорівнює 0, оскільки тіло починає рух зі спокійного стану.

2. Початкова потенціальна енергія (U1) тіла також дорівнює 0, так як висота відліку може бути вибрана довільно, і ми вибрали нульову висоту.

3. Кінетична енергія (K2) тіла на деякій висоті h під час підйому визначається як:

K2 = (1/2)mv^2,

де m - маса тіла і v - його швидкість.

4. Потенціальна енергія (U2) тіла на цій же висоті h визначається як:

U2 = mgh,

де g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с² на поверхні Землі) і h - висота.

Згідно з умовою, ми знаємо, що початкова швидкість v = 20 м/с.

Тепер, для того щоб кінетична енергія дорівнювала потенціальній, ми можемо записати рівняння:

(1/2)mv^2 = mgh.

Масу m можна скоротити з обох боків:

(1/2)v^2 = gh.

Тепер можна вирішити це рівняння відносно h:

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

Підставляючи значення v = 20 м/с та g = 9.8 м/с², отримуємо:

h = (1/2)(20^2)/9.8 ≈ 20.41 метрів.

Отже, кінетична енергія тіла дорівнюватиме потенціальній на висоті приблизно 20.41 метра.

Answer 3

Щоб знайти висоту, на якій кінетична енергія дорівнюватиме потенціальній, ми можемо використовувати закон збереження механічної енергії. Закон збереження механічної енергії говорить, що сума кінетичної та потенціальної енергії тіла залишається постійною, якщо діяє лише консервативні сили (наприклад, сила тяжіння). Формула для механічної енергії виглядає так:

E = K + U,

де: E - механічна енергія, K - кінетична енергія, U - потенціальна енергія.

На початку руху (коли тіло кинули вгору), кінетична енергія дорівнює 0, оскільки швидкість тіла була нульовою. Таким чином, механічна енергія дорівнює потенціальній енергії:

E_початкова = U.

Під час руху вгору, кінетична енергія поступово збільшується, а потенціальна енергія зменшується (так як тіло піднімається проти сили тяжіння). У вас є інформація, що швидкість тіла дорівнює 20 м/с. Кінетична енергія обчислюється за формулою:

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

де: K - кінетична енергія, m - маса тіла, v - швидкість тіла.

Якщо ми знаємо швидкість (20 м/с), масу тіла (яка не вказана в запитанні, але потрібна для обчислень) та силу тяжіння (9.8 м/с² на поверхні Землі), ми можемо визначити кінетичну енергію тіла.

Тепер, коли ми знаємо кінетичну енергію, ми можемо записати:

E_кінцева = K, E_початкова = U.

Закон збереження енергії говорить нам, що E_початкова = E_кінцева. Отже, ми можемо записати:

U = K.

Тобто потенціальна енергія дорівнює кінетичній енергії на певній висоті.

Зараз вам потрібно знайти масу тіла, щоб обчислити його кінетичну енергію, а потім розв'язати рівняння, щоб знайти висоту, на якій ці енергії рівні.

Якщо ви надаєте значення маси тіла, яке потрібно використовувати для обчислень, я готовий надати докладну відповідь.