Какова потенциальная энергия мяча массой 200 г, брошенного вертикально вверх со скоростью 10 м/с, в точке наивысшей

Содержание вопроса: Потенциальная энергия

Пояснение: Потенциальная энергия - это энергия, которую имеет тело из-за своего положения или состояния. В данной задаче нам необходимо найти потенциальную энергию мяча в точке наивысшей высоты, когда он брошен вертикально вверх.

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для потенциальной энергии:

Потенциальная энергия (ПЭ) = масса (м) * ускорение свободного падения (g) * высота (h)

Ускорение свободного падения (g) принимается равным приближенно 9,8 м/с^2.

Так как мяч был брошен вертикально вверх, у него наивысшая точка будет достигнута тогда, когда его скорость становится равной нулю. Наивысшая точка в данной задаче является точкой, где мяч изменяет направление движения и начинает свой путь обратно вниз.

Таким образом, наивысшая высота достигается, когда скорость мяча становится равной нулю.
Используя уравнение движения по вертикали:

v^2 = u^2 - 2gh

где v - скорость, u - начальная скорость, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Так как мяч был брошен вертикально вверх, его начальная скорость будет положительной, а конечная скорость (наивысшая точка) будет равна нулю.

Таким образом, уравнение принимает следующий вид:

0 = u^2 - 2gh

Отсюда можно выразить высоту:

h = u^2 / (2g)

Дополнительный материал: Найдите потенциальную энергию мяча массой 200 г, брошенного вертикально вверх со скоростью 10 м/с, в точке наивысшей высоты.

Совет: Учитывайте знаки при работе с уравнениями движения. Отрицательное ускорение свободного падения будет указывать на направление движения вверх.

Задание для закрепления: Какова потенциальная энергия мяча массой 0.5 кг, пролетающего вертикально вверх на высоту 20 м со скоростью 5 м/с?