Сколько высоты достигнет мяч после броска игрока, если он бросает мяч вертикально с большой скоростью, равной 150 км/ч

Сколько высоты достигнет мяч после броска игрока, если он бросает мяч вертикально с большой скоростью, равной 150 км/ч (Видео)? Вопрос формулируется для подающего игрока, который бросает бейсбольный мяч массой 142 г со скоростью 34 м/с. Примем ускорение свободного падения равным 10 м/с², а место броска - нулевой точкой отсчета потенциальной энергии. Кроме того, предположим, что воздушное сопротивление пренебрежимо. 1) Каково значение кинетической энергии мяча в момент броска? Eкин= Дж. 2) Каково значение потенциальной энергии мяча в самой высокой точке траектории полета? Eпот= Дж. 3) На какую высоту поднимется мяч?
Chudesnaya_Zvezda

Chudesnaya_Zvezda

1) Для решения первого вопроса нам нужно вычислить кинетическую энергию мяча в момент броска. Кинетическая энергия (Eкин) определяется формулой:
\[Eкин = \frac{1}{2}mv^2\]
где m - масса мяча, а v - его скорость. В данном случае масса мяча равна 142 г, что можно перевести в килограммы: \(142 \, \text{г} = 0.142 \, \text{кг}\). Скорость мяча равна 34 м/с. Подставив эти значения в формулу, получаем:
\[Eкин = \frac{1}{2} \times 0.142 \times (34)^2 \, \text{Дж}\]

2) Второй вопрос требует вычисления потенциальной энергии мяча в самой высокой точке траектории полета. Потенциальная энергия (Eпот) связана с высотой \(h\) над определенной нулевой точкой отсчета потенциальной энергии формулой:
\[Eпот = mgh\]
где m - масса мяча, g - ускорение свободного падения и h - высота над нулевой точкой. У нас ускорение свободного падения равно 10 м/с², а нулевой точкой отсчета потенциальной энергии является место броска мяча, поэтому \(h\) будет равно нулю. Таким образом, потенциальная энергия мяча в самой высокой точке траектории полета также будет равна нулю.

3) Наконец, чтобы узнать на какую высоту достигнет мяч после броска игрока, мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Этот закон гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергий остается постоянной на протяжении всего движения. Таким образом, значение потенциальной энергии в самой высокой точке траектории будет равно начальной кинетической энергии мяча перед броском.

Ответ: 1) Значение кинетической энергии мяча в момент броска равно \(Eкин = \frac{1}{2} \times 0.142 \times (34)^2 \, \text{Дж}\). 2) Значение потенциальной энергии мяча в самой высокой точке траектории полета равно нулю. 3) Высота, на которую достигнет мяч после броска, равна высоте места броска.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello