Як високо підніметься м яч масою 600 г, якщо його кінетична енергія біля поверхні землі становить 90 джоулів
Як високо підніметься м"яч масою 600 г, якщо його кінетична енергія біля поверхні землі становить 90 джоулів і залишатися незалежною від опору повітря?
04.05.2024 07:59
Объяснение: Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения механической энергии. По этому принципу, кинетическая энергия тела (Ек) и его потенциальная энергия (Еп) изменяются согласованно: сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной на любой высоте без воздействия силы трения.
Для начала найдем потенциальную энергию мяча (Еп) на поверхности земли. Потенциальная энергия находится по формуле: Еп = m * g * h, где m - масса мяча, g - ускорение свободного падения, h - высота.
Так как кинетическая энергия мяча близка к поверхности земли равна 90 Дж, то мы можем использовать это значение для вычисления высоты (h).
Используем формулу механической энергии: Ем = Ек + Еп. Перепишем ее в виде: Еп = Ем - Ек.
Ем = 90 Дж (по условию - кинетическая энергия близка к поверхности земли)
m = 600 г = 0,6 кг (масса мяча)
g = 9,8 м/с^2 (ускорение свободного падения)
Еп = 90 - (0,6 * 9,8 * h)
Еп = 90 - 5,88h
Теперь найдем высоту (h) с помощью полученного уравнения Еп.
90 - 5,88h = 0
5,88h = 90
h = 90 / 5,88
h ≈ 15,31 м
Ответ: Мяч поднимется на высоту примерно 15,31 метра.
Демонстрация:
Задача: Мяч массой 400 г имеет кинетическую энергию в 120 Дж. Найдите высоту, на которую мяч поднимется, если его потенциальная энергия остается постоянной и не учитывает влияние силы трения.
Совет: В данной задаче важно помнить принцип сохранения механической энергии и уметь использовать формулы для вычисления кинетической и потенциальной энергии. Не забывайте переводить массу в килограммы и использовать правильные единицы измерения.
Задание для закрепления: Мяч массой 300 г имеет кинетическую энергию 60 Дж. Найдите высоту, на которую мяч поднимается, если его потенциальная энергия остается постоянной и не учитывает влияние силы трения.