На какой высоте над поверхностью Земли кинетическая энергия камня станет равной его потенциальной энергии
На какой высоте над поверхностью Земли кинетическая энергия камня станет равной его потенциальной энергии взаимодействия с Землей, если его масса - 100 г, начальная скорость - 14 м/с, и бросок произведен под углом 30 к вертикали?
10.12.2023 19:10
Описание:
Для решения данной задачи мы должны найти высоту, на которой кинетическая энергия камня станет равной его потенциальной энергии взаимодействия с Землей.
Для начала, давайте найдем начальную кинетическую энергию камня. Кинетическая энергия (K) определяется формулой K = (1/2)mv^2, где m - масса камня (в данном случае 100 г, или 0,1 кг), а v - скорость камня (14 м/с).
Теперь, давайте найдем потенциальную энергию взаимодействия с Землей. Потенциальная энергия (U) в данном случае определяется формулой U = mgh, где h - высота относительно поверхности Земли, а g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с^2).
Теперь, чтобы найти высоту (h), на которой энергии равны, мы должны приравнять К и U и решить уравнение:
(1/2)mv^2 = mgh
Отсюда:
h = (1/2)v^2/g
Подставим значения:
h = (1/2) * (14^2) / 9,8
h ≈ 10,02 м
Таким образом, кинетическая энергия камня станет равной его потенциальной энергии взаимодействия с Землей на высоте приблизительно 10,02 метра.
Совет: Важно помнить, что в данной задаче мы рассматриваем энергию, связанную специфически с камнем на определенной высоте. Убедитесь, что вы правильно выбрали формулы для расчета кинетической и потенциальной энергии, а также единицы измерения соответствуют друг другу.
Задание:
Масса заряженной частицы равна 2 г, а ее скорость 6 м/с. Найдите ее кинетическую энергию.