Question

Шарик летит вертикально вверх со скоростью 4 м/с. Масса шарика 150 г.
a) Определите начальную кинетическую энергию шарика.
b) Вычислите значение максимальной высоты подьема.
с) Как изменится высота подъема шарика вдвое большей массы?

Answer 1

Дано:
Скорость шарика (v) = 4 м/с
Масса шарика (m) = 150 г = 0,15 кг
Ускорение свободного падения (g) = 9,81 м/с^2

a) Начальная кинетическая энергия (K) можно найти по формуле:
K = (1/2) * m * v^2

Подставляем значения и рассчитываем:
K = (1/2) * 0,15 кг * (4 м/с)^2 = 0,3 Дж

b) Максимальная высота подъема (h) может быть найдена из закона сохранения энергии:
K = потенциальная энергия на максимальной высоте
(1/2) * m * v^2 = m * g * h
h = v^2 / (2 * g)

Подставляем значения и рассчитываем:
h = (4 м/с)^2 / (2 * 9,81 м/с^2) ≈ 0,816 м

c) При удвоении массы (m' = 2m) высота подъема уменьшится вдвое. Это связано с тем, что потенциальная энергия пропорциональна массе, следовательно, увеличение массы приведет к увеличению потенциальной энергии, что компенсируется уменьшением высоты подъема.

Ответ:
a) Начальная кинетическая энергия шарика составляет 0,3 Дж.
b) Максимальная высота подъема равна примерно 0,816 м.
c) При удвоении массы высота подъема уменьшится вдвое.