Вопрос школьника
Тело массой 400 г бросают с поверхности земли вертикально вверх со скоростью 3 м/с. Чему будет равна потенциальная энергия тела в наивысшей точке движения? Сопротивлением воздуха пренебречь, потенциальную энергию тела на поверхности земли считать равной нулю
Ответ от учителя
Первым шагом необходимо определить максимальную высоту, на которую поднимется тело. Для этого можно использовать закон сохранения энергии, согласно которому кинетическая энергия тела в начальный момент равна потенциальной энергии в наивысшей точке движения:
mgh = (1/2)mv^2
где m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — максимальная высота, на которую поднимется тело, v — начальная скорость.
Подставляя известные значения, получаем:
h = (v^2)/(2g) = (3^2)/(2*9.81) ≈ 0.46 м
Таким образом, тело поднимется на высоту около 0.46 м.
Далее, для определения потенциальной энергии тела в наивысшей точке движения можно использовать формулу:
Ep = mgh
где Ep — потенциальная энергия, m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — высота.
Подставляя известные значения, получаем:
Ep = 0.4 * 9.81 * 0.46 ≈ 1.8 Дж
Таким образом, потенциальная энергия тела в наивысшей точке движения будет равна примерно 1.8 Дж.
