Какова будет скорость шарика в нижней точке его траектории относительно земли?

Суть вопроса: Скорость шарика в нижней точке траектории относительно земли

Объяснение: В данной задаче мы рассматриваем движение шарика по траектории. При движении тела под действием силы тяжести в вертикальном направлении, его скорость изменяется в зависимости от высоты. В нижней точке траектории скорость шарика будет наибольшей.

Это можно объяснить на основе закона сохранения энергии. По формуле сохранения механической энергии можно сказать, что энергия в начальной точке траектории равна энергии в конечной точке траектории. В начальной точке шарик имеет только потенциальную энергию (Eп = mgh), где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - высота начальной точки. В конечной точке шарик имеет как потенциальную, так и кинетическую энергию (Eп + Ek).

Таким образом, когда шарик опускается к нижней точке траектории, его потенциальная энергия превращается в кинетическую. Наибольшая кинетическая энергия соответствует максимальной скорости шарика в нижней точке траектории.

Доп. материал:
Задача: Шарик массой 0,1 кг спускается с высоты 2 м. Какова его скорость в нижней точке траектории относительно земли?

Решение:
В начальной точке траектории потенциальная энергия шарика равна механической энергии в конечной точке:

mgh = (1/2)mv^2

где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - высота начальной точки, v - скорость шарика.

Подставим значения:

0,1 * 9,8 * 2 = (1/2) * 0,1 * v^2

1,96 = 0,05 * v^2

v^2 = 1,96 / 0,05

v^2 = 39,2

v = √39,2

v ≈ 6,26 м/с

Таким образом, скорость шарика в нижней точке траектории относительно земли составляет около 6,26 м/с.

Совет: Для более глубокого понимания темы механики и движения в пространстве рекомендуется изучить законы Ньютона, законы сохранения энергии, и применять их при решении подобных задач.

Проверочное упражнение:
Шарик, имеющий массу 0,2 кг, падает с высоты 5 м. Какова будет его скорость в нижней точке траектории относительно земли?