Камень брошен вверх в вертикальном направлении. Во время броска его кинетическая энергия составляла 50 Дж. Какова будет

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать законы сохранения энергии.

Кинетическая энергия (KE) и потенциальная энергия (PE) связаны между собой следующим образом: сумма КЕ и ПЕ остается постоянной на протяжении всего движения, если на тело не действуют внешние силы, изменяющие его энергию.

В начале броска, когда камень только-только отпущен, у него есть только кинетическая энергия. По условию задачи, эта энергия составляет 50 Дж.

В самой высокой точке траектории камня его скорость становится равной нулю, следовательно, его кинетическая энергия также равна нулю. В этот момент у камня есть только потенциальная энергия.

Таким образом, потенциальная энергия (PE) камня в самой высокой точке его траектории будет равна 50 Дж.

Можно также рассмотреть более подробное решение:

1. Исходные данные:
Кинетическая энергия (KE) = 50 Дж

2. В самой высокой точке траектории камня его кинетическая энергия полностью превращается в потенциальную энергию (PE).

3. Используем закон сохранения энергии:
KE + PE = постоянная

4. В начале броска у камня есть только кинетическая энергия:
KE1 + PE1 = постоянная
50 Дж + PE1 = постоянная

5. В самой высокой точке траектории у камня его скорость равна нулю, следовательно, его кинетическая энергия также равна нулю:
KE2 + PE2 = постоянная
0 Дж + PE2 = постоянная

6. Так как сумма кинетической и потенциальной энергии остается неизменной, можем записать следующее равенство:
50 Дж + PE1 = 0 Дж + PE2

7. Исключаем PE1 из уравнения, перенося слагаемое 50 Дж на другую сторону:
PE2 = 50 Дж - PE1

8. Учитывая, что PE2 = 0 Дж (в самой высокой точке траектории у камня нет кинетической энергии), находим:
0 Дж = 50 Дж - PE1

9. Приравнивая потенциальную энергию камня в самой высокой точке траектории к PE2, получаем ответ:
PE2 = 50 Дж.

Таким образом, потенциальная энергия камня в самой высокой точке его траектории составляет 50 Дж.