Question

Игрок-подающий способен выбросить бейсбольный мяч с огромной скоростью, достигающей (150 км/ч).
На какую высоту взлетит мяч по отношению к месту броска, если подающий игрок вертикально бросает бейсбольный мяч массой 152 (г) со скоростью 37 мс?
Ускорение свободного падения принять равным (10) мс2, а также принять место броска за нулевую точку отсчёта потенциальной энергии и пренебречь сопротивлением воздуха.
1) Какова кинетическая энергия мяча в момент броска?
2) Какова потенциальная энергия мяча в самой высокой точке траектории полёта?
3) Какова высота подъёма мяча?

Answer 1

Дано: скорость броска v = 37 м/с, масса мяча m = 152 г = 0.152 кг, ускорение свободного падения g = 10 м/c².

Найти: кинетическая энергия в момент броска, потенциальная энергия в самой высокой точке траектории, высоту подъема мяча.

Решение:
1. Кинетическая энергия мяча в момент броска:
KE = (1/2) * m * v^2,
KE = (1/2) * 0.152 кг * (37 м/c)^2 ≈ 100,108 Дж.

2. Потенциальная энергия мяча в самой высокой точке траектории:
На самой высокой точке траектории вся кинетическая энергия превратится в потенциальную, следовательно, потенциальная энергия равна кинетической энергии в момент броска:
PE = 100,108 Дж.

3. Высота подъема мяча:
Потенциальная энергия на высоте h может быть найдена как PE = mgh, откуда h = PE / mg. Подставив значения, получим:
h = 100,108 Дж / (0.152 кг * 10 м/c²) ≈ 659 м.

Ответ:
1) Кинетическая энергия мяча в момент броска составляет около 100,108 Дж.
2) Потенциальная энергия мяча в самой высокой точке траектории также равна приблизительно 100,108 Дж.
3) Мяч поднимется на примерно 65.9 м.