Question

Мяч массой 300 г бросают вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Сопротивление воздуха не учитывается, (g = 10 Н/кг). а) Определите кинетическую энергию мяча в момент бросания. [3] Дано: СИ решение: b) Запишите формулу закона сохранения механической энергии. c) Определите потенциальную энергию мяча в верхней точке траектории движении 1) Определите высоту подъема тела.​

Answer 1

а) Кинетическая энергия мяча в момент бросания равна половине произведения массы мяча на квадрат его скорости:

E_k = (1/2) * m * v^2

Подставляем численные значения:

E_k = (1/2) * 0.3 кг * (20 м/с)^2

E_k = 60 Дж

Ответ: Кинетическая энергия мяча в момент бросания составляет 60 Дж.

b) Формула закона сохранения механической энергии:

E_пот + E_к = const

где E_пот - потенциальная энергия, E_к - кинетическая энергия.

c) Потенциальная энергия мяча в верхней точке траектории движения равна его массе, умноженной на ускорение свободного падения и высоту подъема:

E_пот = m * g * h

Подставляем численные значения:

E_пот = 0.3 кг * 10 Н/кг * h

Ответ: Формула для потенциальной энергии мяча в верхней точке траектории движения: E_пот = 3h.

1) Определение высоты подъема тела:

Используем закон сохранения механической энергии:

E_пот + E_к = const

На момент бросания мяча кинетическая энергия равна 60 Дж (расчет в пункте а).

В верхней точке траектории движения кинетическая энергия равна нулю, поэтому:

E_пот + 0 = 60 Дж

E_пот = 60 Дж

Подставляем формулу для потенциальной энергии:

m * g * h = 60 Дж

Подставляем численные значения:

0.3 кг * 10 Н/кг * h = 60 Дж

h = 60 Дж / (0.3 кг * 10 Н/кг)

h = 20 м

Ответ: Высота подъема мяча составляет 20 м.