На якій висоті знаходиться тіло, якщо його рух веде під кутом до горизонту і його кінетична енергія у 4 рази більша за потенціальну, при швидкості 20 м/с?
Pugayuschiy_Dinozavr
Для решения данной задачи нам понадобятся знания о законе сохранения механической энергии и применение формул кинематики.
По условию известно, что кинетическая энергия тела в 4 раза больше потенциальной, то есть \(E_{\text{кин}} = 4 \times E_{\text{пот}}\).
Кинетическая энергия выражается через массу тела \(m\) и его скорость \(v\) следующей формулой:
\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m v^2\]
Потенциальная энергия тела, находящегося на высоте \(h\), выражается соотношением:
\[E_{\text{пот}} = m \cdot g \cdot h\]
где \(m\) - масса тела, \(g\) - ускорение свободного падения (примем его за константу и равным 9.8 м/с²), а \(h\) - высота тела над уровнем земли.
Из условия задачи известна скорость тела \(v = 20\) м/с.
Подставим значения в уравнения:
\[\frac{1}{2} m v^2 = 4 \cdot m \cdot g \cdot h\]
Отсюда можно найти выражение для высоты:
\[h = \frac{v^2}{8g}\]
Подставим известные значения:
\[h = \frac{20^2}{8 \cdot 9.8} \approx 5.102 \, \text{м}\]
Таким образом, тело находится на высоте примерно 5.102 метров над уровнем земли.
По условию известно, что кинетическая энергия тела в 4 раза больше потенциальной, то есть \(E_{\text{кин}} = 4 \times E_{\text{пот}}\).
Кинетическая энергия выражается через массу тела \(m\) и его скорость \(v\) следующей формулой:
\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m v^2\]
Потенциальная энергия тела, находящегося на высоте \(h\), выражается соотношением:
\[E_{\text{пот}} = m \cdot g \cdot h\]
где \(m\) - масса тела, \(g\) - ускорение свободного падения (примем его за константу и равным 9.8 м/с²), а \(h\) - высота тела над уровнем земли.
Из условия задачи известна скорость тела \(v = 20\) м/с.
Подставим значения в уравнения:
\[\frac{1}{2} m v^2 = 4 \cdot m \cdot g \cdot h\]
Отсюда можно найти выражение для высоты:
\[h = \frac{v^2}{8g}\]
Подставим известные значения:
\[h = \frac{20^2}{8 \cdot 9.8} \approx 5.102 \, \text{м}\]
Таким образом, тело находится на высоте примерно 5.102 метров над уровнем земли.
Знаешь ответ?