Какая будет скорость мяча на высоте 10 метров, если его масса составляет 500 грамм и его вертикально бросили вверх

Тема: Физика - Движение тела

Объяснение: Для решения данной задачи нам понадобятся знания о вертикальном движении тела под действием силы тяжести. В начальный момент времени мяч бросают вертикально вверх, поэтому его начальная скорость положительна. Под действием силы тяжести мяч будет замедляться при подъеме и ускоряться при падении.

Используем закон сохранения энергии для определения скорости мяча на высоте 10 метров. Изначально мяч имеет кинетическую энергию, равную кинетической энергии при вертикальном броске вверх, и потенциальную энергию, равную потенциальной энергии на высоте 10 метров.

По формуле энергии:

масса * начальная скорость^2 / 2 = масса * конечная скорость^2 / 2 + масса * ускорение свободного падения * высота

Подставляем известные значения:

0.5 кг * (20 м/с)^2 / 2 = 0.5 кг * (конечная скорость)^2 / 2 + 0.5 кг * 9.8 м/с^2 * 10 м

Решаем уравнение относительно конечной скорости мяча:

200 м^2/с^2 = конечная скорость^2 + 98 м^2/с^2

Конечная скорость^2 = 200 м^2/с^2 - 98 м^2/с^2
Конечная скорость^2 = 102 м^2/с^2

Находим квадратный корень:

Конечная скорость = √(102 м^2/с^2)
Конечная скорость ≈ 10,1 м/с

Таким образом, скорость мяча на высоте 10 метров составит примерно 10,1 м/с.

Совет: Для лучшего понимания вертикального движения тела и работы с энергией, рекомендуется ознакомиться с законами сохранения энергии и уравнениями движения тела под действием силы тяжести.

Закрепляющее упражнение: Если мяч бросить вертикально вверх со скоростью 15 м/с, какой будет его скорость на высоте 8 метров? (Масса мяча - 400 грамм)