Тело массой 1 кг бросили под углом к горизонту с поверхности земли. На высоте 10 м его кинетическая энергия оказалась равной 100 Дж. Какова величина начальной скорости тела?
от

1 Ответ

Дано:  
m = 1 кг  
h = 10 м  
E_k = 100 Дж  

Найти:  
v_0 (начальная скорость)  

Решение:  
1. Найдем потенциальную энергию тела на высоте 10 м. Формула для расчета потенциальной энергии:  
E_p = m * g * h  
где g = 9,81 м/с^2 (ускорение свободного падения).  
E_p = 1 * 9,81 * 10 = 98,1 Дж  

2. Используем закон сохранения механической энергии. Полная энергия в начале равна сумме кинетической и потенциальной энергий на высоте 10 м:  
E_total_start = E_k + E_p  
E_total_start = 100 + 98,1 = 198,1 Дж  

3. Теперь найдем начальную кинетическую энергию, используя формулу:  
E_k_start = (1/2) * m * v_0^2  
198,1 = (1/2) * 1 * v_0^2  

4. Упростим уравнение:  
198,1 = 0,5 * v_0^2  
v_0^2 = 198,1 / 0,5  
v_0^2 = 396,2  

5. Найдем начальную скорость:  
v_0 = sqrt(396,2)  
v_0 ≈ 19,93 м/с  

Ответ:  
Начальная скорость тела равна примерно 19,93 м/с.
от