Question

Чему была равна кинетическая энергия тела массой 500 г в момент броска вертикально вверх, если его максимальная высота подъёма составила 15 м? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Answer 1

$W_k + W_p = const$ из закона сохранения мех. энергии.
Тогда на самой высокой точке его полная мех. энергия:
$W = W_p = mgh$
Во время броска его полная мех. энергия была равна кинетической:
$W = W_k$
Тогда $W_k = W_p = mgh$
Т.е. 0.5 * 10 * 15 = 75 Дж.

Answer 2

Кинетическая энергия тела связана с его скоростью. Когда тело бросают вертикально вверх, его кинетическая энергия переходит в потенциальную на максимальной высоте, при условии, что потери энергии из-за трения воздуха пренебрежимо малы.

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения энергии. На максимальной высоте потенциальная энергия тела равна кинетической энергии в момент броска.

Потенциальная энергия \(E_{\text{пот}} = m \cdot g \cdot h\), где: \(m = 0.5 \, \text{кг}\) (масса тела), \(g = 9.81 \, \text{м/c}^2\) (ускорение свободного падения), \(h = 15 \, \text{м}\) (максимальная высота подъема).

Теперь мы можем найти потенциальную энергию на максимальной высоте:

\[E_{\text{пот}} = 0.5 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/c}^2 \times 15 \, \text{м} = 73.575 \, \text{Дж}\]

Таким образом, кинетическая энергия тела в момент броска вертикально вверх равна потенциальной энергии на максимальной высоте. Полученное значение — \(73.575 \, \text{Дж}\).