Мяч массой 0,3 кг брошен вертикально вверх, его начальная кинетическая энергия 20 ДЖ. Какой будет его скорость на высоте 5м?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи можно использовать законы сохранения энергии.

Изначально у мяча есть только кинетическая энергия, так как потенциальная энергия на нулевом уровне. По закону сохранения энергии:

Кинетическая энергия + Потенциальная энергия = Константа

1/2 m v^2 + m g h = K

где m - масса мяча, v - скорость мяча, g - ускорение свободного падения, h - высота подъема мяча.

Начальная кинетическая энергия:

20 Дж = 1/2 0,3 кг v^2

v^2 = 2 * 20 Дж / 0,3 кг
v^2 = 133,33 м^2/с^2

На высоте 5м потенциальная энергия мяча:

m g h = 0,3 кг 9,8 м/с^2 5 м = 14,7 Дж

Константа K = 20 Дж

Теперь используем закон сохранения энергии на высоте 5м:

1/2 m v^2 + m g h = K

1/2 0,3 кг v^2 + 0,3 кг 9,8 м/с^2 5 м = 20 Дж

0,15 в^2 + 14,7 = 20

0,15 v^2 = 5,3

v^2 = 35,33 м^2/с^2

Отсюда получаем, что скорость мяча на высоте 5м равна:

v = √35,33
v ≈ 5,95 м/с

Итак, скорость мяча на высоте 5м составит около 5,95 м/с.