Какова высота, на которую поднимется шарик нитяного маятника массой 100 г, если изначально он имеет скорость 2 м/с в положении равновесия? а) 1м б) 50 см в) 0,5м г
Poyuschiy_Dolgonog
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Сначала определим максимальную высоту \( h \), на которую поднимется шарик нитяного маятника.
Изначально нитяной маятник находится в положении равновесия. Это означает, что его кинетическая энергия равна нулю, так как скорость равна 0. Таким образом, мы можем записать:
\[E_k = \frac{1}{2} m v^2 = 0\]
где \( m \) - масса шарика, \( v \) - его скорость.
Теперь представим, что шарик поднялся на высоту \( h \) от положения равновесия. На этой высоте его скорость станет равной 0. Значит, кинетическая энергия также будет равна 0 на этой высоте.
Тогда, используя закон сохранения механической энергии, получим:
\[E_{пост} + E_{кин} = E_{пол}\]
где \( E_{пост} \) - потенциальная энергия на высоте \( h \), \( E_{кин} \) - кинетическая энергия на высоте \( h \), \( E_{пол} \) - потенциальная энергия в положении равновесия.
Так как на высоте \( h \) шарик находится в покое, его кинетическая энергия равна нулю:
\[E_{кин} = 0\]
\[E_{пост} + 0 = E_{пол}\]
Потенциальная энергия на высоте \( h \) равна:
\[E_{пост} = m \cdot g \cdot h\]
где \( g \) - ускорение свободного падения.
Потенциальная энергия в положении равновесия также равна нулю, так как шарик имеет скорость 0 на этой высоте:
\[E_{пол} = 0\]
Теперь можем записать уравнение:
\[m \cdot g \cdot h = 0\]
Подставим значение массы \( m = 100 \) г и ускорения свободного падения \( g = 9.8 \) м/с\(^2\):
\[100 \cdot 9.8 \cdot h = 0\]
\[980 \cdot h = 0\]
Уравнение указывает, что перемножение числа 980 и высоты \( h \) должно равняться 0. Чтобы это выполниться, \( h \) также должно равняться 0. Таким образом, ответ на задачу является \( \boxed{\text{вариант в)} 0.5 м}} \). Высота, на которую поднимется шарик, равна 0.5 м.
Изначально нитяной маятник находится в положении равновесия. Это означает, что его кинетическая энергия равна нулю, так как скорость равна 0. Таким образом, мы можем записать:
\[E_k = \frac{1}{2} m v^2 = 0\]
где \( m \) - масса шарика, \( v \) - его скорость.
Теперь представим, что шарик поднялся на высоту \( h \) от положения равновесия. На этой высоте его скорость станет равной 0. Значит, кинетическая энергия также будет равна 0 на этой высоте.
Тогда, используя закон сохранения механической энергии, получим:
\[E_{пост} + E_{кин} = E_{пол}\]
где \( E_{пост} \) - потенциальная энергия на высоте \( h \), \( E_{кин} \) - кинетическая энергия на высоте \( h \), \( E_{пол} \) - потенциальная энергия в положении равновесия.
Так как на высоте \( h \) шарик находится в покое, его кинетическая энергия равна нулю:
\[E_{кин} = 0\]
\[E_{пост} + 0 = E_{пол}\]
Потенциальная энергия на высоте \( h \) равна:
\[E_{пост} = m \cdot g \cdot h\]
где \( g \) - ускорение свободного падения.
Потенциальная энергия в положении равновесия также равна нулю, так как шарик имеет скорость 0 на этой высоте:
\[E_{пол} = 0\]
Теперь можем записать уравнение:
\[m \cdot g \cdot h = 0\]
Подставим значение массы \( m = 100 \) г и ускорения свободного падения \( g = 9.8 \) м/с\(^2\):
\[100 \cdot 9.8 \cdot h = 0\]
\[980 \cdot h = 0\]
Уравнение указывает, что перемножение числа 980 и высоты \( h \) должно равняться 0. Чтобы это выполниться, \( h \) также должно равняться 0. Таким образом, ответ на задачу является \( \boxed{\text{вариант в)} 0.5 м}} \). Высота, на которую поднимется шарик, равна 0.5 м.
Знаешь ответ?