Тело кинули с начальной скоростью 2 м/с через сколько метров его потенциальная энергия сравняется с кинетической, если начальная высота падения равна 15 м

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы найти метры, при которых потенциальная энергия тела сравняется с кинетической, нужно использовать закон сохранения механической энергии.

Потенциальная энергия тела на высоте h равна mgh, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (примем его равным 9,81 м/с^2), h - высота.

Кинетическая энергия тела равна (mv^2)/2, где v - скорость тела.

Уравним потенциальную и кинетическую энергии: mgh = (mv^2)/2.

mgh = (mv^2)/2.

mgh = mv^2/2

gh = v^2/2

2gh = v^2

v = sqrt(2gh)

h=15m, g=9.81 m/s^2

подставляем значения в формулу выше, получаем:

v=4.4 м/с

Теперь можем найти метры, при которых потенциальная энергия тела сравняется с кинетической:

Потенциальная энергия на высоте h: mgh = mgh,

где м - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота.

На данном этапе потенциальная энергия равна:

m 9,81 15 = 147,15m Дж

Кинетическая энергия на высоте h с начальной скоростью 2 м/с равна:

mv2/2 = (m 4,4 4,4) / 2 = 9,68 m Дж

Уравним потенциальную и кинетическую энергии:

147,15m = 9,68m

137,48m = 0

m = 0

Сравнение потенциальной энергии и кинетической для данного случая невозможно, так как при уравнении потенциальной и кинетической энергии не учитывались потери энергии (трение воздуха, тепловые потери).