Какова максимальная высота, которую шарик достигнет после отрыва от желоба, если он соскальзывает без начальной

Тема вопроса: Движение шарика по желобу

Описание: Для решения данной задачи применим закон сохранения энергии. При движении по желобу, шарик теряет потенциальную энергию (превращается в кинетическую), а при отрыве от желоба кинетическая энергия превращается в потенциальную. Максимальная высота, которую шарик достигнет после отрыва от желоба, будет равна высоте, с которой он начинал движение.

Первым шагом найдем потенциальную энергию шарика в его исходной позиции высотой 2R:
Pот = mgh,
где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения (примем его за 9,8 м/с²), h - высота.

Затем найдем кинетическую энергию шарика в конечной точке его движения, когда он только оторвется от желоба:
Кин = 0, так как после отрыва шарик движется без начальной скорости.

Закон сохранения энергии:
Пот = Кин,
mgh = 0.

Из этого следует, что высота, на которую шарик поднимется после отрыва от желоба, также равна 0.

Доп. материал:
Задача: Какова максимальная высота, которую шарик достигнет после отрыва от желоба, если он соскальзывает без начальной скорости с высоты 2R, двигаясь без трения по желобу, состоящему из горизонтального участка, который плавно переходит в полуокружность радиуса R=81?

Совет: В данной задаче важно понять, что закон сохранения энергии позволяет нам решить задачу, не используя уравнения движения или законы Ньютона.

Ещё задача:
Задача: Шарик скатывается по желобу, состоящему из наклонного участка и горизонтального участка. На каком участке шарик достигнет наибольшей скорости? Почему?