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.