Когда диск массой 2 кг и скоростью 20 м/с бросается, его кинетическая энергия сохраняется и преобразуется в потенциальную энергию гравитационного поля и кинетическую. Уровень высоты, на котором скорость движения диска уменьшится вдвое, можно найти, используя закон сохранения энергии.
Для того чтобы найти эту высоту, мы можем использовать выражение для кинетической энергии диска до и после уменьшения скорости вдвое. Пусть h - высота над уровнем бросания, на которой скорость уменьшится вдвое. Тогда можно записать:
(mgh = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}m(\frac{v}{2})^2)
(gh = \frac{1}{4}v^2)
Далее, мы можем использовать формулу кинетической энергии, чтобы найти среднюю мощность, с которой развивался спортсмен при броске. Средняя мощность - это отношение энергии, затрачиваемой за какой-то интервал времени, к этому времени. Поскольку энергию вращения диска не учитываем, можно записать:
(P = \frac{W}{t})
Так как работа (W) равна изменению кинетической энергии, можем переписать формулу мощности:
(P = \frac{ΔKE}{t} = \frac{\frac{1}{2}mv^2 - 0}{t} = \frac{\frac{1}{2}m(v_1^2 - v_2^2)}{t})
Подставив значения скорости, массы и времени, можно найти среднюю мощность, с которой развивался спортсмен при броске за 2 секунды.