Камінь масою 500 г кинули вертикально вгору з поверхні Землі,надавши йому швидкості 20 м/с.Визначте максимальну висоту підйому та максимальне значення потенціпльної е енергії
Спочатку знайдемо час, за який камінь досягне максимальної висоти. Використовуємо рівняння руху:
v = u + at,
де v - кінцева швидкість (0 м/с, на максимальній висоті камінь зупиниться), u - початкова швидкість (20 м/с), a - прискорення (при вертикальному русі наверх прискорення дорівнює прискоренню вільного падіння, тобто -9,81 м/с²).
0 = 20 - 9,81t t = 20 / 9,81 ≈ 2,04 с.
Тепер знайдемо максимальну висоту підйому, використовуючи формулу для висоти:
h = u*t + (at²) / 2
h = 202,04 + (-9,81)(2,04)² / 2 h = 40,8 - 20,04 h ≈ 20,76 м.
Таким чином, максимальна висота підйому каміня дорівнює приблизно 20,76 м.
Щоб знайти максимальне значення потенційної енергії, скористаємося формулою:
E_pot = mgh,
де m - маса каменя (0,5 кг), g - прискорення вільного падіння (9,81 м/с²), h - висота (20,76 м).
E_pot = 0,5 9,81 20,76 ≈ 51,04 Дж.
Таким чином, максимальне значення потенційної енергії становить приблизно 51,04 Дж.
Спочатку знайдемо час, за який камінь досягне максимальної висоти. Використовуємо рівняння руху:
v = u + at,
де v - кінцева швидкість (0 м/с, на максимальній висоті камінь зупиниться),
u - початкова швидкість (20 м/с),
a - прискорення (при вертикальному русі наверх прискорення дорівнює прискоренню вільного падіння, тобто -9,81 м/с²).
0 = 20 - 9,81t
t = 20 / 9,81 ≈ 2,04 с.
Тепер знайдемо максимальну висоту підйому, використовуючи формулу для висоти:
h = u*t + (at²) / 2
h = 202,04 + (-9,81)(2,04)² / 2
h = 40,8 - 20,04
h ≈ 20,76 м.
Таким чином, максимальна висота підйому каміня дорівнює приблизно 20,76 м.
Щоб знайти максимальне значення потенційної енергії, скористаємося формулою:
E_pot = mgh,
де m - маса каменя (0,5 кг),
g - прискорення вільного падіння (9,81 м/с²),
h - висота (20,76 м).
E_pot = 0,5 9,81 20,76 ≈ 51,04 Дж.
Таким чином, максимальне значення потенційної енергії становить приблизно 51,04 Дж.