Какова начальная скорость тела, если оно подбрасывается вертикально вверх с определенной высоты относительно

Содержание: Вертикальное бросание

Разъяснение:
Для решения этой задачи используем законы сохранения энергии. В начальный момент у тела есть только потенциальная энергия, которая равна работе силы тяжести для поднятия тела на заданную высоту. В момент падения на стол у тела есть как потенциальная, так и кинетическая энергии.

Масса тела - 1,8 кг.
Потенциальная энергия тела в начальный момент - 63 Дж.
Скорость тела в момент падения на стол - 2v0.

Первым шагом найдем начальную скорость тела.

Потенциальная энергия вычисляется по формуле Ep = m * g * h,
где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота подъема.

Так как потенциальная энергия равна работе силы тяжести, то Ep = m * g * h = 63 Дж.

Также, по закону сохранения энергии, потенциальная энергия в начальный момент равна сумме потенциальной и кинетической энергий в момент падения.

Ep = m * g * h = m * g * 0 + (1/2) * m * (2v0)^2,

63 = 0 + 2 * (v0)^2,

(v0)^2 = 63 / 2,

(v0)^2 = 31,5,

v0 = √(31,5).

Таким образом, начальная скорость тела будет равна √(31,5) м/c.

Доп. материал:
Тело подбрасывается вертикально вверх с высоты 2 метра. Определите его начальную скорость, если у него масса 1,5 кг, потенциальная энергия в начальный момент составляет 36 Дж, а его скорость становится равной 3v0 в момент падения на стол.

Совет:
Для более полного понимания задачи рекомендуется повторить материал о потенциальной и кинетической энергии, а также принцип закона сохранения энергии.

Практика:
Тело массой 2 кг подбрасывается вертикально вверх с начальной скоростью 8 м/с. Определите максимальную высоту, на которую поднимется тело. (Ускорение свободного падения примем равным 9,8 м/с^2).