Камень массой 1 кг брошен вертикально вверх, его начальная скорость - 10 м/с. На какой высоте скорость...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
камень вертикальный бросок начальная скорость высота кинематика физика уравнение движения ускорение свободного падения
0

Камень массой 1 кг брошен вертикально вверх, его начальная скорость - 10 м/с. На какой высоте скорость камня будет равна 8 м/с?

avatar
задан 6 месяцев назад

3 Ответа

0

Для решения данной задачи используем уравнение кинетической энергии:

(E = E{\text{к}} + E{\text{п}}),

где (E{\text{к}} = \frac{mv^2}{2}) - кинетическая энергия камня, (E{\text{п}} = mgh) - потенциальная энергия камня, m - масса камня, v - скорость камня, h - высота камня над землей.

При броске камня вверх его кинетическая энергия преобразуется в потенциальную, поэтому кинетическая энергия камня при броске будет равна его потенциальной энергии на любой высоте над землей.

Итак, у нас есть два уравнения:

  1. (E{\text{к}} = \frac{mv{\text{нач}}^2}{2} = \frac{1 \cdot 10^2}{2} = 50 \, \text{Дж}),
  2. Eп=mgh=110h=10hДж.

Поскольку кинетическая энергия камня равняется его потенциальной энергии на любой высоте, то при v=8м/с имеем:

mv22=mgh,

1822=10h,

32=10h,

h=3,2м.

Таким образом, скорость камня будет равна 8 м/с на высоте 3,2 м над землей.

avatar
ответил 6 месяцев назад
0

На высоте около 3 метров.

avatar
ответил 6 месяцев назад
0

Для решения этого вопроса воспользуемся законами кинематики и принципом сохранения энергии.

  1. Использование кинематических уравнений:

    Начальная скорость камня v0=10 м/с. Конечная скорость камня v=8 м/с. Ускорение свободного падения g=9.8 м/с² направленовниз.

    Применим кинематическое уравнение: v2=v022gh где h — высота, на которой скорость камня будет равна v.

    Подставим известные значения: (8 м/с)2=(10 м/с)229.8 м/с2h

    Решим это уравнение для h: 64=10019.6h 19.6h=10064 19.6h=36 h=3619.6 h1.84 м

  2. Использование принципа сохранения энергии:

    Начальная кинетическая энергия камня: Eкин0=12mv02=121 кг(10 м/с)2=50 Дж

    Кинетическая энергия камня на высоте h: Eкин=12mv2=121 кг(8 м/с)2=32 Дж

    Разность кинетической энергии будет равна потенциальной энергии на высоте h: Eпот=mgh

    Потенциальная энергия на высоте h: [ E{пот} = E{кин0} - E_{кин} = 50 \ \text{Дж} - 32 \ \text{Дж} = 18 \ \text{Дж} ]

    Найдем высоту h: 18 Дж=1 кг9.8 м/с2h h=18 Дж9.8 м/с2 h1.84 м

Итак, скорость камня будет равна 8 м/с на высоте примерно 1.84 метра.

avatar
ответил 6 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме