Question

Модель ракеты массой 2 кг была запущена с поверхности земли вертикально вверх с начальной скоростью 40 м/с. Ускорение свободного падения g =10 м/с².
а) Определите кинетическую энергию модели ракеты в начальный момент времени.
b) Рассчитайте время подъёма модели ракеты до её максимальной высоты.
с) Определите потенциальную энергию ракеты в точке её максимального подъёма.
d) Рассчитайте максимальную высоту подъёма модели ракеты.
е) Найдите потенциальную энергию модели ракеты на высоте 20 метров
f) Нарисуйте график зависимости скорости модели ракеты от времени

Answer 1

а) Кинетическая энергия ракеты в начальный момент времени:

Кинетическая энергия = (1/2) * масса * скорость^2
Кинетическая энергия = (1/2) * 2 кг * (40 м/с)^2
Кинетическая энергия = 1600 Дж

Ответ: Кинетическая энергия модели ракеты в начальный момент времени составляет 1600 Дж.

б) Время подъема ракеты до максимальной высоты:

V = V₀ - gt
При максимальной высоте V = 0
0 = 40 м/с - 10 м/с² * t
t = 4 с

Ответ: Время подъема ракеты до максимальной высоты составляет 4 с.

с) Потенциальная энергия ракеты в точке максимальной высоты:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота
Потенциальная энергия = 2 кг * 10 м/с² * (40 м/с * 4 с - (1/2) * 10 м/с² * (4 с)^2)
Потенциальная энергия = 320 Дж

Ответ: Потенциальная энергия ракеты в точке максимальной высоты составляет 320 Дж.

d) Максимальная высота подъема ракеты:

h = V₀ * t - (1/2) * g * t^2
h = 40 м/с * 4 с - (1/2) * 10 м/с² * (4 с)^2
h = 80 м

Ответ: Максимальная высота подъема модели ракеты составляет 80 м.

е) Потенциальная энергия ракеты на высоте 20 метров:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота
Потенциальная энергия = 2 кг * 10 м/с² * 20 м
Потенциальная энергия = 400 Дж

Ответ: Потенциальная энергия модели ракеты на высоте 20 метров составляет 400 Дж.