Камень массой 2 кг бросают вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с. Используя закон сохранения энергии, определите максимальную высоту подъёма.
Ответы на вопрос:
20,4 метра.
Объяснение:
Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения энергии.
Первоначальная кинетическая энергия камня при броске вверх равна:
Ek = (1/2) * m * v^2 = (1/2) * 2 кг * (20 м/с)^2 = 400 Дж
На максимальной высоте камень находится в покое, т.е. его кинетическая энергия равна нулю. По закону сохранения энергии, потенциальная энергия на максимальной высоте должна быть равна первоначальной кинетической энергии:
Ep = m * g * h = Ek = 400 Дж
где m - масса камня, g - ускорение свободного падения, h - максимальная высота подъема.
Из этого уравнения можно выразить максимальную высоту подъема:
h = Ek / (m * g) = 400 Дж / (2 кг * 9,81 м/с^2) ≈ 20,4 м
Таким образом, максимальная высота подъема камня составляет примерно 20,4 метра.
В данной задаче можно использовать закон сохранения энергии, согласно которому полная механическая энергия системы (кинетическая + потенциальная) остается постоянной в отсутствие не консервативных сил (например, сил трения).
На начальной высоте (в момент броска) у камня только кинетическая энергия, потенциальная энергия равна нулю. В момент наивысшей точки траектории кинетическая энергия равна нулю (скорость камня равна 0), а потенциальная энергия максимальна. Таким образом, полная механическая энергия в начальный и конечный моменты равна:
Ek0 + Ep0 = Ekmax + Epmax
Так как на начальной высоте Ep0 = 0 и кинетическая энергия выражается как Ek = (mv^2)/2, где m - масса камня, v - его скорость, то можно записать:
(mv0^2)/2 = mgh
Где v0 - начальная скорость, h - максимальная высота подъема.
Отсюда:
h = (v0^2)/2g,
Где g - ускорение свободного падения, примерно равное 9.8 м/с^2.
Подставляя данные из условия задачи, получаем:
h = (20^2)/(2 x 9.8) ≈ 20.4 м
ответ: максимальная высота подъема камня составляет примерно 20.4 м.
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
Алая5кровь16.01.2023 03:07
-
annaorlova227.02.2023 22:52
-
gricenkoviktor10.03.2022 23:08
-
Ryslan09023.01.2021 02:34
-
ZhenyaKan1113.05.2022 19:26
-
Алуа22030626.12.2020 05:58
-
Мнмтшоеа04.06.2023 15:59
-
Maksim24k08.03.2023 02:07
-
иван115908.08.2021 00:23
-
derek5613.02.2022 03:25
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.