Какая будет высота полета мяча относительно точки броска, если игрок-подающий вертикально бросает бейсбольный мяч массой 144 г со скоростью 33 м/с? Значение ускорения свободного падения принимается равным 10 м/с^2, место броска принимается за нулевую точку отсчета потенциальной энергии, а сопротивление воздуха не учитывается. 1) Какое значение кинетической энергии мяча в момент броска? 2) Какое значение потенциальной энергии мяча в самой высокой точке его полета? 3) Какая высота достигается мячом?
Акула
Хорошо, давайте решим задачу пошагово:
1) Для начала определим кинетическую энергию мяча в момент броска. Кинетическая энергия вычисляется по формуле:
где - кинетическая энергия, - масса мяча, - его скорость.
Подставляем известные значения:
Таким образом, кинетическая энергия мяча в момент броска составляет примерно 72.288 Дж.
2) Далее вычислим потенциальную энергию мяча в самой высокой точке его полета. Потенциальная энергия вычисляется по формуле:
где - потенциальная энергия, - масса мяча, - ускорение свободного падения, - высота полета мяча.
Учитывая, что полет мяча вертикальный, наивысшая точка его полета будет иметь нулевую скорость, следовательно, его кинетическая энергия будет равна нулю. В этой точке вся кинетическая энергия мяча переходит в потенциальную энергию.
Таким образом, в самой высокой точке полета . Подставляем известные значения:
3) Для определения высоты, достигаемой мячом, воспользуемся формулой для потенциальной энергии:
Теперь будем решать уравнение относительно :
Таким образом, высота, достигаемая мячом, составляет примерно 50.16 метров.
Итак, ответы на поставленные вопросы:
1) Значение кинетической энергии мяча в момент броска составляет примерно 72.288 Дж.
2) Значение потенциальной энергии мяча в самой высокой точке его полета также равно примерно 72.288 Дж.
3) Высота, достигаемая мячом, составляет примерно 50.16 метров.
1) Для начала определим кинетическую энергию мяча в момент броска. Кинетическая энергия вычисляется по формуле:
где
Подставляем известные значения:
Таким образом, кинетическая энергия мяча в момент броска составляет примерно 72.288 Дж.
2) Далее вычислим потенциальную энергию мяча в самой высокой точке его полета. Потенциальная энергия вычисляется по формуле:
где
Учитывая, что полет мяча вертикальный, наивысшая точка его полета будет иметь нулевую скорость, следовательно, его кинетическая энергия будет равна нулю. В этой точке вся кинетическая энергия мяча переходит в потенциальную энергию.
Таким образом, в самой высокой точке полета
3) Для определения высоты, достигаемой мячом, воспользуемся формулой для потенциальной энергии:
Теперь будем решать уравнение относительно
Таким образом, высота, достигаемая мячом, составляет примерно 50.16 метров.
Итак, ответы на поставленные вопросы:
1) Значение кинетической энергии мяча в момент броска составляет примерно 72.288 Дж.
2) Значение потенциальной энергии мяча в самой высокой точке его полета также равно примерно 72.288 Дж.
3) Высота, достигаемая мячом, составляет примерно 50.16 метров.
Знаешь ответ?