Question

Камень массой 2 кг бросают вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с.Какова начальная кинетическая энергия камня?Какова потенциальная энергия камня на максимальной высоте?Найдите высоту подъема.

Answer 1

--------------------------------------------------------------------

Answer 2

V=0

V0=20 м/с

m=2 кг

g= -10(Камень летит вверх, против ускорения свободного падения)

 

Камень подминется на высоту...

 

$S=\frac{V^{2}-V0^{2}}{2a}=\frac{0^{2}-20^{2}}{2*(-10)}=\frac{-400}{-20}=20$

 

 

...h=20 метр

 

потенциальная энергия на этой высоте...

$E=mgh=2*20*10=400$

...Е(потенциальная)=400 Дж

 

По закону сохранения энергии Е(кинетическая)=Е(потенциальная)

Проверяем

 

$E_{k}=\frac{mV^{2}}{2}=\frac{2*20^{2}}{2}=400$

 

Е(кинетическая)=400 Дж

Answer 3

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения энергии. Начнем с того, что определим начальную кинетическую энергию (КЭ) камня.

1. Начальная кинетическая энергия (КЭ): КЭ выражается формулой: \( KE = \frac{1}{2}mv^2 \), где \( m \) - масса камня, \( v \) - начальная скорость.

В данном случае: \( m = 2 \, \text{кг} \) (масса камня), \( v = 20 \, \text{м/с} \) (начальная скорость).

Подставляем значения: \( KE = \frac{1}{2} \times 2 \times (20)^2 = 200 \, \text{Дж} \).

Таким образом, начальная кинетическая энергия камня составляет 200 Дж.

2. Потенциальная энергия (ПЭ) на максимальной высоте: На максимальной высоте вся кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию.

Формула потенциальной энергии: \( PE = mgh \), где \( m \) - масса, \( g \) - ускорение свободного падения, \( h \) - высота.

На максимальной высоте \( v = 0 \), поэтому вся кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Таким образом, \( KE = PE \).

Теперь подставим значения: \( PE = 200 \, \text{Дж} \).

3. Найдем высоту подъема: Используем формулу потенциальной энергии и разрешим ее относительно \( h \): \( PE = mgh \) => \( h = \frac{PE}{mg} \).

Подставим значения: \( h = \frac{200 \, \text{Дж}}{2 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2} \).

Рассчитаем: \( h \approx \frac{200}{19.6} \approx 10.2 \, \text{м} \).

Таким образом, начальная кинетическая энергия камня - 200 Дж, потенциальная энергия на максимальной высоте также - 200 Дж, а высота подъема составляет примерно 10.2 метра.