Какова будет максимальная высота, на которую поднимется мяч массой 300 г, если его бросить вверх со скоростью 10 м/с с поверхности земли?
Lunnyy_Svet
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения механической энергии. Мы знаем, что механическая энергия состоит из кинетической энергии (обусловленной движением) и потенциальной энергии (обусловленной положением).
Пусть \(m\) - масса мяча, \(v\) - скорость его броска, \(h\) - максимальная высота, на которую поднимется мяч, и \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно принимается равным 9,8 м/с² на поверхности Земли).
Первоначально, мяч обладает только кинетической энергией, которая равна \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\).
Когда мяч достигает максимальной высоты, его кинетическая энергия обращается в потенциальную энергию. Потенциальная энергия находится по формуле \(E_p = mgh\), где \(h\) - это высота, а \(g\) - ускорение свободного падения.
Из закона сохранения энергии имеем:
\[E_k = E_p\]
Подставим значения:
\[\frac{1}{2}mv^2 = mgh\]
Масса мяча \(m\) и ускорение свободного падения \(g\) участвуют в обоих частях уравнения и можно сократить:
\[\frac{1}{2}v^2 = gh\]
Теперь выразим максимальную высоту \(h\):
\[h = \frac{v^2}{2g}\]
Подставим значения:
\[h = \frac{{10^2}}{{2 \cdot 9,8}}\]
Вычислим:
\[h \approx 5,10 \, м\]
Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется мяч, составляет примерно 5,10 метра.
Важно отметить, что в данном решении мы пренебрегли трением и другими неучтенными факторами, которые могут влиять на реальное движение мяча.
Пусть \(m\) - масса мяча, \(v\) - скорость его броска, \(h\) - максимальная высота, на которую поднимется мяч, и \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно принимается равным 9,8 м/с² на поверхности Земли).
Первоначально, мяч обладает только кинетической энергией, которая равна \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\).
Когда мяч достигает максимальной высоты, его кинетическая энергия обращается в потенциальную энергию. Потенциальная энергия находится по формуле \(E_p = mgh\), где \(h\) - это высота, а \(g\) - ускорение свободного падения.
Из закона сохранения энергии имеем:
\[E_k = E_p\]
Подставим значения:
\[\frac{1}{2}mv^2 = mgh\]
Масса мяча \(m\) и ускорение свободного падения \(g\) участвуют в обоих частях уравнения и можно сократить:
\[\frac{1}{2}v^2 = gh\]
Теперь выразим максимальную высоту \(h\):
\[h = \frac{v^2}{2g}\]
Подставим значения:
\[h = \frac{{10^2}}{{2 \cdot 9,8}}\]
Вычислим:
\[h \approx 5,10 \, м\]
Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется мяч, составляет примерно 5,10 метра.
Важно отметить, что в данном решении мы пренебрегли трением и другими неучтенными факторами, которые могут влиять на реальное движение мяча.
Знаешь ответ?