На якій висоті рівні кінетичної та потенціальної енергій тіла, які були кинуті вертикально вгору зі швидкістю 30 м/с?

Тема урока: Механическая энергия

Объяснение:
Для решения этой задачи нам понадобятся понятия кинетической и потенциальной энергии. Кинетическая энергия (КЭ) является энергией движения тела и вычисляется по формуле: КЭ = (m * v^2) / 2, где m - масса тела, v - скорость тела. Потенциальная энергия (ПЭ) связана с высотой и вычисляется по формуле: ПЭ = m * g * h, где g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с^2), h - высота. По условию задачи мы знаем, что тело было брошено вертикально вверх со скоростью 30 м/с.

Первым шагом найдем кинетическую энергию тела. Для этого у нас есть масса: m = ? (масса не задана в условии задачи). Допустим, масса тела равна 1 кг (1000 г). Подставим значения в формулу КЭ: КЭ = (1 кг * (30 м/с)^2) / 2 = 450 Дж.

Затем найдем потенциальную энергию тела. Мы знаем, что высота тела будет одновременно являться точкой, где кинетическая и потенциальная энергии равны. Подставим значения в формулу ПЭ: ПЭ = (1 кг * 9.8 м/с^2 * h) = 450 Дж. Раскроем скобки: h = 450 Дж / (1 кг * 9.8 м/с^2) ≈ 45.9 м.

Таким образом, на высоте около 45.9 м кинетическая и потенциальная энергии тела, брошенного вертикально вверх со скоростью 30 м/с, будут равны.

Совет:
Для лучшего понимания концепции механической энергии рекомендуется изучить законы сохранения энергии, а также проводить больше практических задач для закрепления материала.

Задание:
Брошено вертикально вверх тело массой 2 кг с начальной скоростью 10 м/с. Найдите кинетическую и потенциальную энергию тела на высоте 20 м.