Какую высоту достигнет камень, если его масса составляет 4,5 кг, и его начальная скорость равна 72 км/ч?

Какую высоту достигнет камень, если его масса составляет 4,5 кг, и его начальная скорость равна 72 км/ч?
Puteshestvennik_998

Puteshestvennik_998

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. При подбросе камня его начальная кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию при его наивысшей точке полета.

Начнем с определения кинетической энергии (КЭ) и потенциальной энергии (ПЭ). Кинетическая энергия выражается через массу и скорость камня, а потенциальная энергия зависит от массы, ускорения свободного падения и высоты подъема камня.

КЭ = \(\frac{1}{2}mv^2\), где m - масса камня, v - скорость камня.
ПЭ = mgh, где m - масса камня, g - ускорение свободного падения (примерно равно 9,8 м/с²), h - высота подъема камня.

Наивысшая точка полета камня является моментом, когда его кинетическая энергия (КЭ) полностью превращается в потенциальную энергию (ПЭ).
Таким образом, мы можем установить равенство между КЭ и ПЭ на этой высоте.

\(\frac{1}{2}mv_0^2 = mgh\), где v_0 - начальная скорость камня.

Теперь подставим значения в формулу:
\(\frac{1}{2} \cdot 4,5 \cdot (72 \cdot \frac{1000}{3600})^2 = 4,5 \cdot 9,8 \cdot h\)

Выполним расчеты:
\(\frac{1}{2} \cdot 4,5 \cdot (20)^2 = 4,5 \cdot 9,8 \cdot h\)

180 = 44,1h

Теперь найдем высоту:
h = \(\frac{180}{44,1}\)

h ≈ 4,08 м

Таким образом, камень достигнет высоты около 4,08 метра.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello