Як можна визначити швидкість м яча на початку його руху вертикально вгору, якщо на висоті 5 м його кінетична

Як можна визначити швидкість м"яча на початку його руху вертикально вгору, якщо на висоті 5 м його кінетична і потенціальна енергії були однакові?
Валентиновна

Валентиновна

Для решения данной задачи нам понадобится использовать принцип сохранения механической энергии. Перед тем, как мы приступим к объяснению, давайте определим некоторые понятия:

Кинетическая энергия (КЭ) - это энергия, связанная с движением тела. В данной задаче, мы будем иметь дело с кинетической энергией мяча на высоте 5 метров.

Потенциальная энергия (ПЭ) - это энергия, связанная с положением тела в поле силы. В данной задаче, мы будем иметь дело с потенциальной энергией мяча на высоте 5 метров.

Теперь перейдем к решению задачи:

Дано, что на высоте 5 метров кинетическая энергия мяча равна его потенциальной энергии.
\[ КЭ = ПЭ \]

Кинетическая энергия (КЭ) выражается следующей формулой:
\[ КЭ = \frac{1}{2} m v^2 \]

Потенциальная энергия (ПЭ) выражается следующей формулой:
\[ ПЭ = m g h \]

где m - масса мяча, v - скорость мяча, g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с^2), h - высота момента измерения энергии (в данной задаче равна 5 метрам).

Используя принцип сохранения механической энергии, мы можем приравнять КЭ и ПЭ:
\[ \frac{1}{2} m v^2 = m g h \]

Теперь давайте решим это уравнение относительно скорости мяча v:

\[ v^2 = 2 g h \]
\[ v = \sqrt{2 g h} \]

Подставим значения: g = 9.8 м/с^2 и h = 5 метров:
\[ v = \sqrt{2 \cdot 9.8 \cdot 5} \]

После подстановки получаем:
\[ v \approx 9.9 \, \text{м/с} \]

Таким образом, скорость мяча на начальной высоте 5 метров при вертикальном движении вверх составляет примерно 9.9 м/с.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello