Снаряд массой 10 кг выпущен под углом 30˚ к горизонту с начальной скоростью 1 км/с. Определите кинетическую и потенциальную энергию снаряда через 50 с.
Определите отношение кинетической энергии к потенциальной.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим положение снаряда через 50 секунд. Для этого воспользуемся уравнением равноускоренного движения:
h = h0 + v0t + (1/2)a*t^2,
где h - искомое положение снаряда, h0 = 0 - начальная высота, v0 = 1 км/с = 1000 м/с - начальная скорость, a = -9.81 м/c^2 - ускорение свободного падения.

h = 0 + 1000cos(30˚)50 - (1/2)9.8150^2 ≈ 232 м.

Теперь определим кинетическую и потенциальную энергию снаряда в этом положении.
Кинетическая энергия снаряда:
Ek = (1/2)mv^2 = (1/2)101000^2 ≈ 5 * 10^6 Дж.

Потенциальная энергия снаряда:
Ep = mgh = 109.81232 ≈ 2280 Дж.

Отношение кинетической энергии к потенциальной:
Ek/Ep ≈ 5 * 10^6 / 2280 ≈ 2193.86.