Какую начальную скорость имело тело, брошенное вертикально вверх, если на высоте 5 м его кинетическая энергия равна
Какую начальную скорость имело тело, брошенное вертикально вверх, если на высоте 5 м его кинетическая энергия равна потенциальной энергии?
23.12.2023 00:39
Разъяснение:
Чтобы определить начальную скорость тела, брошенного вертикально вверх, когда его кинетическая энергия на высоте 5 м равна потенциальной энергии, можно использовать законы сохранения энергии.
При вертикальном взлете тела его полная механическая энергия (сумма кинетической и потенциальной энергии) остается постоянной на любой высоте. Таким образом, мы можем установить равенство между кинетической и потенциальной энергией на высоте 5 м и найти начальную скорость тела.
Кинетическая энергия (КЭ) определяется формулой: КЭ = (1/2) * m * v^2, где m - масса тела, v - его скорость.
Потенциальная энергия (ПЭ) определяется формулой: ПЭ = m * g * h, где g - ускорение свободного падения, h - высота.
Поскольку энергии на высоте 5 м равны, мы можем записать:
(1/2) * m * v^2 = m * g * h
Массу тела можно сократить с обеих сторон уравнения, и остается:
(1/2) * v^2 = g * h
Теперь мы можем решить это уравнение относительно начальной скорости v:
v^2 = 2 * g * h
Беря квадратный корень от обеих сторон, получаем:
v = √(2 * g * h)
Таким образом, начальная скорость тела будет равна квадратному корню из удвоенного произведения ускорения свободного падения g на высоту h.
Дополнительный материал:
Дано: h = 5 м, g = 9.8 м/с^2
v = √(2 * 9.8 * 5)
v ≈ √98
v ≈ 9.9 м/с
Совет:
Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется изучать и запоминать основные формулы и законы сохранения энергии. Практикуйтесь в решении подобных задач, чтобы улучшить свои навыки и уверенность в материале.
Ещё задача:
Масса тела составляет 2 кг, и его кинетическая энергия на высоте 8 м равна потенциальной энергии. Какова начальная скорость тела? (Ускорение свободного падения g = 9.8 м/с^2)