Question

Мяч массой 100 г бросили вертикально вверх от поверхности земли. Поднявись на высоту 2 м мяч начал падать вниз. на какой высоте относительно земли его поймали, если известно что в этот момент его кинетическая энергия была равна 0,5 Дж. Сопротивлением воздуха пренебреч

Answer 1

Сумма кинетической энергии мяча Ек и его потенциальной энергии Еп по первому закону термодинамики неизменна: Ek+Ep=0+2mg=m(v0)^2/2+0=0,5+mgh,
h=(2mg - 0,5)/mg=0,2*9,8-0,5=1,46 м.

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения энергии. В данном случае, механическая энергия мяча (состоящая из потенциальной и кинетической энергии) сохраняется в отсутствие сопротивления воздуха.

На высоте \( h \) потенциальная энергия мяча равна его кинетической энергии, так как в момент броска или поймывания кинетическая энергия и потенциальная энергия равны:

\[ mgh = \frac{1}{2}mv^2 \]

где: - \( m \) - масса мяча, - \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с² на поверхности Земли), - \( h \) - высота над поверхностью Земли, - \( v \) - скорость мяча.

Масса мяча \( m = 0.1 \) кг (100 г), ускорение свободного падения \( g = 9.8 \) м/с². Поскольку мяч бросили вертикально вверх, его скорость на высоте \( h \) будет равна нулю (потому что мяч временно останавливается перед тем, как начать падать вниз).

Теперь мы можем записать уравнение:

\[ mgh = \frac{1}{2}mv^2 \]

Подставим известные значения:

\[ 0.1 \cdot 9.8 \cdot h = \frac{1}{2} \cdot 0.1 \cdot 0^2 \]

Упростим уравнение, учитывая, что \( 0^2 = 0 \):

\[ 0.98h = 0 \]

Теперь мы видим, что \( h = 0 \). Это означает, что на высоте 2 метра (или любой другой высоте), где мяч начал падать вниз, его кинетическая энергия не может быть равной 0.5 Дж. Возможно, в условии задачи есть ошибка, или есть дополнительная информация, которую нужно учесть.