Тело массой m = 0,4 кг бросают со скоростью v0 = 24,3 м/с под углом к горизонту. Найти потенциальную U энергию тела в момент времени, когда скорость тела достигает значения v1 = 16,2 м/с.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Потенциальная энергия тела определяется как U = mgh, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота.
Учитывая, что вся механическая энергия сохраняется в отсутствие сил трения, можно записать уравнение сохранения механической энергии:

Ek0 + Ep0 = Ek1 + Ep1

где Ek0 - кинетическая энергия в начальный момент времени,
Ep0 - потенциальная энергия в начальный момент времени,
Ek1 - кинетическая энергия в конечный момент времени,
Ep1 - потенциальная энергия в конечный момент времени.

Известно, что в начальный момент времени скорость тела v0 = 24,3 м/с, а в конечный момент времени скорость тела v1 = 16,2 м/с. Также известно, что угол броска к горизонту не участвует в расчётах потенциальной энергии, поэтому можем предположить, что потенциальная энергия не изменяется.

Мы также знаем, что кинетическая энергия может быть выражена как Ek = (mv^2)/2.

Итак, в начальный момент времени:
Ek0 = (0,4 * 24,3^2)/2 = 116,37 Дж

В конечный момент времени:
Ek1 = (0,4 * 16,2^2)/2 = 52,56 Дж

Теперь, используя уравнение сохранения механической энергии, можно найти потенциальную энергию в момент времени, когда скорость тела достигает значения v1 = 16,2 м/с:

Ek0 + Ep0 = Ek1 + Ep1
116,37 + Ep0 = 52,56 + Ep1
Ep0 = 52,56 - 116,37 + Ep1
Ep0 = -63,81 + Ep1

Potentials Energy in that moment is -63,81 Joules.