Чтобы определить потенциальную энергию шарика в верхней точке, нужно знать формулу для расчета потенциальной энергии:
[ E_p = m \cdot g \cdot h ]
где:
( E_p ) — потенциальная энергия,( m ) — масса тела (в килограммах),( g ) — ускорение свободного падения (примерно ( 9.81 \, \text{м/с}^2 )),( h ) — высота (в метрах).
Сперва преобразуем массу шарика:
Масса ( m = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} ).
Теперь нужно найти максимальную высоту, на которую поднимется шарик. Для этого можно использовать закон сохранения энергии: начальная кинетическая энергия равна потенциальной энергии в верхней точке:
[ \frac{1}{2} m v^2 = m g h ]
Отсюда можем выразить высоту ( h ):
[ \frac{1}{2} v^2 = g h ]
[ h = \frac{v^2}{2g} ]
Теперь подставим значения:
( v = 98 \, \text{м/с} ),( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 ).
Чтобы определить потенциальную энергию шарика в верхней точке, нужно знать формулу для расчета потенциальной энергии:
[ E_p = m \cdot g \cdot h ]
где:
( E_p ) — потенциальная энергия,( m ) — масса тела (в килограммах),( g ) — ускорение свободного падения (примерно ( 9.81 \, \text{м/с}^2 )),( h ) — высота (в метрах).Сперва преобразуем массу шарика:
Масса ( m = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} ).Теперь нужно найти максимальную высоту, на которую поднимется шарик. Для этого можно использовать закон сохранения энергии: начальная кинетическая энергия равна потенциальной энергии в верхней точке:
[ \frac{1}{2} m v^2 = m g h ]
Отсюда можем выразить высоту ( h ):
[
\frac{1}{2} v^2 = g h
]
[
h = \frac{v^2}{2g}
]
Теперь подставим значения:
( v = 98 \, \text{м/с} ),( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 ).Подставим эти данные в формулу для высоты:
[
h = \frac{(98)^2}{2 \cdot 9.81} \approx \frac{9604}{19.62} \approx 489.72 \, \text{м}
]
Теперь можем найти потенциальную энергию:
[
E_p = m \cdot g \cdot h = 0.2 \cdot 9.81 \cdot 489.72
]
Теперь делаем расчет:
[
E_p \approx 0.2 \cdot 9.81 \cdot 489.72 \approx 964.2 \, \text{Дж}
]
Таким образом, потенциальная энергия шарика в верхней точке составляет примерно 964.2 Дж.