Дано:
- Масса шайбы: m1 (в кг).
- Масса горки: m2 (в кг, масса горки не влияет на расчет).
- Начальная скорость шайбы: v0 (в м/с).
Найти:
Максимальную потенциальную энергию шайбы, поднявшейся на горку.
Решение:
1. Начальная кинетическая энергия шайбы определяется по формуле:
E_kin = 0.5 * m1 * v0^2.
2. При движении шайбы на горку её кинетическая энергия будет преобразовываться в потенциальную энергию. Потенциальная энергия определяется по формуле:
E_pot = m1 * g * h, где g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²), h - высота подъема.
3. При достижении максимальной высоты вся кинетическая энергия будет преобразована в потенциальную:
0.5 * m1 * v0^2 = m1 * g * h.
4. Упростим уравнение, сократив массу шайбы m1 (при условии, что m1 ≠ 0):
0.5 * v0^2 = g * h.
5. Теперь выразим высоту h:
h = (0.5 * v0^2) / g.
6. Подставляем значение h в формулу для потенциальной энергии:
E_pot = m1 * g * ((0.5 * v0^2) / g).
7. Упрощаем:
E_pot = m1 * 0.5 * v0^2.
Ответ:
Максимальная потенциальная энергия шайбы, поднявшейся на горку, равна 0.5 * m1 * v0^2.