Чему равна скорость камня массой 0.5 кг падающего вниз на высоте 20м если изначально был брошен вертикально вверх со скоростью 20м/с. Напишите подроробное решение

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законами сохранения энергии.

Изначальная кинетическая энергия камня на высоте $h_1$ (когда его бросили вверх) равна его потенциальной энергии на высоте $h_1$, то есть $KE_1 = PE_1$.

$KE_1 = \frac{1}{2}mv_1^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.5 \cdot 20^2 = 100 J $

$PE_1 = mgh_1 = 0.5 \cdot 9.8 \cdot 20 = 98 J $

С учетом закона сохранения энергии, когда камень падает на высоте $h_2$ его кинетическая энергия равна разности потенциальной энергии на высоте $h_1$ и $h_2$, то есть $KE_2 = PE_1 - PE_2$.

$KE_2 = PE_1 - PE_2 $
$KE_2 = mgh_1 - mgh_2$
$0.5v_2^2 = 0.520^2 - 0.59.820 $
$v_2^2 = 400 - 98 $
$v_2 = \sqrt{302} \approx 17.39 m/s$

Таким образом, скорость камня на высоте 20 м равна 17.39 м/с.