Question

Камень , брошенный с поверхности Земли со скоростью 4 м/с , в верхней точке траектории обладает потенциальной энергией 2 Дж. Определите массу камня.

Answer 1

Ответ:

По условию задачи нам известна начальная скорость камня: Vo = 4 м/с, а также потенциальная энергия в верхней точке траектории: Еп = 2 Дж.

Поскольку потенциальная энергия камня вычисляется по формуле:

Еп = m * g * h;

А кинетическая энергия вычисляется по формуле:

Ек = (m * V^2)/2;

То воспользовавшись законом сохранения энергии получаем, что: Eп = Eк, а значит получаем, что:

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

Разделим обе части равенства на массу и получаем:

g * h = V^2/2,

Умножаем на 2 и находим расстояние до верхней точки:

2 * g * h = V^2;

2 * 10 м/с^2 * h = (4 м/с)^2;

20 * h = 16;

h = 16/20 = 0,8 м.

Подставляем в формулу потенциальной энергии и получаем:

2 Дж = m * 10 м/с^2 * 0,8 м;

2 = m * 8;

m = 2/8;

m = 1/4 = 0,25 кг = 250 г.

Ответ: масса камня 250 грамм.

Answer 2

Calculation of the mass of the stone

To determine the mass of the stone, we can use the principle of conservation of mechanical energy. The potential energy of the stone at its highest point is equal to the initial potential energy plus the work done by gravity. The initial potential energy is given as 2 J, and the work done by gravity is equal to the change in potential energy.

Let's denote the mass of the stone as m and the acceleration due to gravity as g.

The potential energy of the stone at its highest point is given as 2 J.

The formula for potential energy is:

Potential Energy = m * g * h

Where: - m is the mass of the stone - g is the acceleration due to gravity (approximately 9.8 m/s^2) - h is the height of the stone at its highest point

We can rearrange the formula to solve for the mass of the stone:

m = Potential Energy / (g * h)

Given that the potential energy is 2 J and the height is not provided in the question, we cannot calculate the mass of the stone without this information.

Please provide the height of the stone at its highest point so that we can calculate the mass accurately.