Question

Камень весом 55 г был брошен вертикально над землей со скоростью 10 м / с. Траектория камня показана на рисунке, максимальная высота 2,5 м. Сопротивление воздуха не учитывается и g = 9,8 Н / кг. Определите энергию камня в точках A и B и заполните таблицу. Точка траектории А B Высота h, м 0 2,5​

Answer 1

В нижнем положении потенциальная энергия минимальная принимается за 0, а в крайних положениях она максимальная Епот=mgh, h-высота подъема А кинетическая энергия Екин=mv²/2 наоборот: внизу наибольшая (скорость v наибольшая), а по краям равна 0 (v=0). В целом кинетическая энергия переходит в потенциальную и обратно -закон сохранения энергии.

Answer 2

Для определения энергии камня в точках A и B можно использовать законы сохранения энергии. В данной задаче будем учитывать кинетическую и потенциальную энергии камня.

Кинетическая энергия (КЭ) вычисляется по формуле: $КЭ = \frac{1}{2}mv^2,$ где m - масса камня (55 г = 0,055 кг), v - скорость камня.

Потенциальная энергия (ПЭ) в данном случае связана с высотой над землей и вычисляется по формуле: $ПЭ = mgh,$ где m - масса камня, g - ускорение свободного падения (9,8 Н/кг), h - высота над землей.

Для точки A:

• h = 0 м (камень находится на поверхности земли).
• v = 10 м/с (скорость начальная).

Для точки B:

• h = 2,5 м.
• v = ? (скорость в точке B неизвестна).

Давайте начнем с точки A:

1. Рассчитаем кинетическую энергию в точке A: $КЭ_A = \frac{1}{2} \cdot 0,055 \, \text{кг} \cdot (10 \, \text{м/с})^2 = 2,75 \, \text{Дж}.$

2. Рассчитаем потенциальную энергию в точке A: $ПЭ_A = 0,055 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{Н/кг} \cdot 0 \, \text{м} = 0 \, \text{Дж}.$

Теперь перейдем к точке B:

1. Рассчитаем потенциальную энергию в точке B: $ПЭ_B = 0,055 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{Н/кг} \cdot 2,5 \, \text{м} = 1,35 \, \text{Дж}.$

2. Для определения кинетической энергии в точке B, нам нужно знать её скорость. Мы можем использовать закон сохранения механической энергии:

$КЭ_A + ПЭ_A = КЭ_B + ПЭ_B.$

$2,75 \, \text{Дж} + 0 \, \text{Дж} = КЭ_B + 1,35 \, \text{Дж}.$

Отсюда выразим $КЭ_B$: $КЭ_B = 2,75 \, \text{Дж} - 1,35 \, \text{Дж} = 1,4 \, \text{Дж}.$

Теперь мы знаем кинетическую энергию камня в точке B. Заполним таблицу:

Точка траектории	Высота (м)	Кинетическая энергия (Дж)	Потенциальная энергия (Дж)
A	0	2,75	0
B	2,5	1,4	1,35

Таким образом, кинетическая энергия камня в точке A составляет 2,75 Дж, в точке B - 1,4 Дж, а потенциальная энергия в точке A равна 0 Дж, а в точке B - 1,35 Дж.