Дано:
m = 0,2 кг (масса тела)
t = 1,44 с (время в полете)
g = 9,81 м/с^2 (ускорение свободного падения)
Найти:
1. Кинетическую энергию тела в момент падения на землю (E_kin)
2. Потенциальную энергию в верхней точке (E_pot)
Решение:
1. Найдем высоту, на которую поднялось тело. Время подъема будет равно половине общего времени полета:
t_up = t / 2 = 1,44 / 2 = 0,72 с
Используем уравнение для высоты:
h = v_0 * t_up - (1/2) * g * t_up^2
Сначала найдем начальную скорость (v_0) при условии, что в момент достижения максимальной высоты скорость равна нулю:
v_0 = g * t_up = 9,81 * 0,72
v_0 ≈ 7,06 м/с
Теперь подставим значение v_0 в уравнение для высоты h:
h = 7,06 * 0,72 - (1/2) * 9,81 * (0,72)^2
h ≈ 5,08 - 2,54
h ≈ 2,54 м
2. Теперь найдем потенциальную энергию в верхней точке:
E_pot = m * g * h
E_pot = 0,2 * 9,81 * 2,54
E_pot ≈ 0,2 * 24,92
E_pot ≈ 4,98 Дж
3. Кинетическая энергия в момент падения на землю равна потенциальной энергии в верхней точке (потерями энергии пренебречь):
E_kin = E_pot ≈ 4,98 Дж
Ответ:
Кинетическая энергия тела в момент падения на землю составляет примерно 4,98 Дж, а потенциальная энергия в верхней точке также составляет примерно 4,98 Дж.