ФИЗИКА Пластиковая пулька была выпущена из пружинного пистолета вертикально вверх и поднялась на высоту 3 метра. Пластиковая пулька была выпущена из пружинного пистолета вертикально вверх и поднялась на высоту 3 метра. Какую скорость имела пулька в начале движения? За счёт чего она приобрела кинетическую энергию? Какую работу совершила сила тяжести, если масса пульки 5г?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

(E{пот} + E{кин} = const )

На максимальной высоте (E{пот} = 0 ), следовательно в начальный момент движения (E{пот} + E{кин} = E{пот} + 0 = const )

(mgh + \frac{1}{2} mv^2 = mgh_0 + \frac{1}{2} m v_0^2 )

где:
m - масса пульки,
g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2),
h - высота подъема пульки (3 м),
(v_0) - начальная скорость.

Подставляем известные значения:

(5 \cdot 9,8 \cdot 3 + \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot v^2 = 0 + \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot v^2 )

(147,5 + 2,5v^2 = 2,5v^2 )

(147,5 = 0,5v^2 )

(v^2 = 295 )

(v = \sqrt{295} \approx 17,17 \, м/с )

Таким образом, скорость пульки в начальный момент движения составляет примерно 17,17 м/с.

Пулька приобрела кинетическую энергию за счет потенциальной энергии, которая была преобразована в кинетическую при движении вверх.

Сила тяжести совершила работу, равную изменению потенциальной энергии пульки:

(A = mgh = 5 \cdot 9,8 \cdot 3 = 147 \, Дж )