На якій висоті кінетична енергія тіла стане втричі меншою ніж його потенціальна енергія, якщо його вертикально кинути

Тема занятия: Кинетическая и потенциальная энергия

Пояснение:
Кинетическая энергия (Эк) определяется как половина массы (m) тела, умноженной на квадрат скорости (v), то есть: Эк = (1/2) * m * v^2.

Потенциальная энергия (Эп) зависит от высоты (h) и массы (m) тела, а также от ускорения свободного падения (g), формула для подсчёта: Эп = m * g * h.

Согласно условию задачи, мы хотим найти высоту (h), при которой кинетическая энергия тела станет втрое меньше его потенциальной энергии. Поэтому мы можем записать следующее уравнение:

(1/2) * m * v^2 = (1/3) * m * g * h.

Мы знаем, что величина ускорения свободного падения g составляет приблизительно 9.8 м/с^2.

Теперь решим уравнение для переменной h:

(1/2) * m * v^2 = (1/3) * m * g * h.

Разделим обе части уравнения на (1/2) * m:

v^2 = (1/3) * g * h.

Заменим значения:

20^2 = (1/3) * 9.8 * h.

400 = 3.27 * h.

Теперь найдем высоту h:

h = 400 / 3.27 ≈ 122.32 м.

Совет:
Для лучшего понимания концепции кинетической и потенциальной энергии, рекомендуется изучить законы сохранения энергии и провести дополнительные практические задания для закрепления материала.

Практика:
С какой скоростью должен двигаться объект массой 2 кг, чтобы его кинетическая энергия была равна его потенциальной энергии при высоте 10 м? (Ускорение свободного падения равно 9.8 м/с^2)