Камень массой m = 1 кг брошен вертикально вверх с начальной скоростью v = 10 м/с. Построить график зависимости от расстояния h кинетической Eк, потенциальной Eп и полной E энергий камня

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета кинетической энергии используем формулу:
Ek = 0.5 m v^2

Для потенциальной энергии используем формулу:
Ep = m g h, где g - ускорение свободного падения (принимаем за 10 м/с^2)

Для полной энергии:
E = Ek + Ep

Таким образом, для построения графика нужно выразить величины Ek, Ep и E в зависимости от h.

Также нужно учесть, что при максимальной высоте h максимальная потенциальная энергия будет равна начальной кинетической энергии (то есть на вершине траектории E = Ek + Ep = Ek).

Пример кода на Python для построения графиков:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
m = 1 # масса в кг
v = 10 # начальная скорость в м/с
g = 10 # ускорение свободного падения в м/с^2
h = np.linspace(0, (v**2) / (2 * g), 100) # массив значений h от 0 до максимальной высоты
Ek = 0.5 * m * v**2
Ep = m * g * h
E = Ek + Ep
plt.plot(h, Ek, label='Кинетическая энергия')
plt.plot(h, Ep, label='Потенциальная энергия')
plt.plot(h, E, label='Полная энергия')
plt.xlabel('Расстояние h, м')
plt.ylabel('Энергия, Дж')
plt.legend()
plt.grid()
plt.show()

Этот код строит график зависимости кинетической, потенциальной и полной энергий от расстояния h.