Якою буде вага хлопчика в найнижчій точці траєкторії, коли його швидкість досягне 6 м/с, враховуючи його масу 30

Для решения этой задачи нам понадобятся понятия потенциальной энергии, кинетической энергии и закона сохранения механической энергии.

Первым шагом определим потенциальную энергию и кинетическую энергию в найнижней точке траектории. Потенциальная энергия связана с высотой, на которой находится объект, а кинетическая энергия - с его скоростью. В найнижней точке траектории потенциальная энергия будет равна нулю, так как объект находится на самом низу и не имеет высоты. Поэтому всю потенциальную энергию объект превратил в кинетическую энергию.

С использованием формулы кинетической энергии Eк = (m*v^2)/2, где m - масса объекта, v - его скорость, мы можем выразить скорость объекта: v = √(2*Eк/m).

Подставим известные значения в формулу: m = 30 кг, v = 6 м/c. Получим: v = √(2*Eк/30).

Теперь воспользуемся законом сохранения механической энергии для определения значений кинетической энергии в найнижней точке и высоты падения. Закон сохранения механической энергии утверждает, что сумма потенциальной и кинетической энергий остается постоянной в течение движения объекта. Таким образом, потенциальная энергия в найвысшей точке траектории будет равна кинетической энергии в найнижней точке траектории.

Поскольку в найвысшей точке потенциальная энергия максимальна, она равна m*g*h, где g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2), h - высота падения.

Таким образом, потенциальная энергия в найвысшей точке траектории равна m*g*h, а кинетическая энергия в найнижней точке траектории равна Eк.

Из закона сохранения механической энергии следует, что m*g*h = Eк.

Подставим выражение для Eк из формулы кинетической энергии: m*g*h = (m*v^2)/2.

Далее, решим уравнение относительно h:

m*g*h = (m*v^2)/2.

Раскроем скобки: 30*9,8*h = (30*6^2)/2.

Упростим выражение: 294h = 540.

Разделим обе части уравнения на 294: h = 540/294.

Вычислим значение: h ≈ 1,84 м.

Итак, в найнижчій точці траєкторії, когда скорость достигнет 6 м/с, вес мальчика составит около 1,84 м.