Вопрос школьника
С башни высотой h=25 м горизонтально брошен камень со скоростью v0=15 м/с. Найти кинетическую Wк и потенциальную Wп энергии камня через время t=1 c после начала движения. Масса камня m=0,2 кг.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать законы сохранения энергии. При начальном броске камня его энергия состоит только из потенциальной энергии, так как кинетическая энергия равна нулю. Поэтому потенциальная энергия камня в начальный момент времени равна:
Wп = mgh = 0,2 * 9,81 * 25 = 49,05 Дж
где m — масса камня, g — ускорение свободного падения, h — высота башни.
Через время t=1 с после начала движения камня его скорость будет равна:
v = v0 + gt = 15 + 9,81 * 1 = 24,81 м/с
Кинетическая энергия камня в этот момент времени будет равна:
Wк = (mv^2)/2 = (0,2 * 24,81^2)/2 = 29,16 Дж
где m — масса камня, v — скорость камня.
Таким образом, кинетическая энергия камня через время t=1 с после начала движения составляет 29,16 Дж, а потенциальная энергия камня в начальный момент времени равна 49,05 Дж.
