С какой скоростью двигалось тело на высоте 10 м, если его масса составляет 1 кг и оно было брошено вертикально вверх

С какой скоростью двигалось тело на высоте 10 м, если его масса составляет 1 кг и оно было брошено вертикально вверх с поверхности земли и достигло максимальной высоты 20 м? Не учитывать сопротивление воздуха и не копировать решения с других сайтов. Дано: масса тела - 1 кг, максимальная высота - 20 м. Найти: скорость на высоте 10 м.
Винтик

Винтик

Чтобы найти скорость тела на высоте 10 м, необходимо использовать законы сохранения энергии. По закону сохранения механической энергии, полная механическая энергия тела (кинетическая энергия и потенциальная энергия) остается постоянной в отсутствие потерь на сопротивление воздуха.

На максимальной высоте потенциальная энергия тела достигает своего максимума, а кинетическая энергия становится равной нулю. Потенциальная энергия тела на высоте 10 м будет равна потенциальной энергии тела на высоте 20 м, то есть mgh, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Поскольку масса тела составляет 1 кг, ускорение свободного падения примерно равно 9.8 м/с^2, а высота равна 10 м, мы можем использовать эти значения для вычисления потенциальной энергии на высоте 10 м:

\(E_{пот} = mgh = 1 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 10 \, \text{м} = 98 \, \text{Дж}\)

Так как кинетическая энергия на высоте 10 м равна нулю, полная механическая энергия на этой высоте также равна потенциальной энергии:

\(E_{мех} = E_{пот} = 98 \, \text{Дж}\)

Теперь мы можем использовать формулу для кинетической энергии, чтобы найти скорость тела на высоте 10 м. Кинетическая энергия выражается как половина произведения массы тела на квадрат его скорости:

\(E_{кин} = \frac{1}{2}mv^2\)

Где m - масса тела, v - скорость тела.

Подставляя известные значения, получаем:

\(98 \, \text{Дж} = \frac{1}{2} \times 1 \, \text{кг} \times v^2\)

Решая уравнение относительно скорости, получаем:

\(v^2 = \frac{196 \, \text{Дж}}{\text{кг}}\)

\(v = \sqrt{\frac{196 \, \text{Дж}}{\text{кг}}} \approx 14 \, \text{м/с}\)

Таким образом, скорость тела на высоте 10 м составляет около 14 м/с.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello