камень массой 100г брошен вертикально вверх с поверхности земли,и на высоте 2м его кинетическая энергия равна 18Дж. на какую максимальную высоту поднимается камень? сопротивлением…

Задача: камень массой 0.1 кг брошен вверх, на высоте 2 м его кинетическая энергия равна 18 Дж. На какую максимальную высоту поднимается камень? Сопротивление пренебречь.

Пошаговое решение (сопроводительные объяснения):

1. Принцип сохранения механической энергии

• В отсутствии сопротивления воздуха механическая энергия E = KE + PE остается постоянной.
• Пусть нулевая точка потенциальной энергии PE выбрана на поверхности земли: PE = m g h, KE = (1/2) m v^2.

2. Вычислим энергию на высоте 2 м

• Масса m = 0.1 кг, высота h = 2 м, g ≈ 9.8 м/с².
• Потенциальная энергия PE2 = m g h = 0.1 · 9.8 · 2 = 1.96 Дж.
• Две энергии в этот момент: KE2 = 18 Дж (дано).
• Полная энергия системы E = KE2 + PE2 = 18 + 1.96 = 19.96 Дж.

3. Максимальная высота

• При максимальной высоте скорость становится нулевой, следовательно KE = 0, и вся энергия переходит в PE.
• Значит, m g h_max = E ⇒ h_max = E / (m g).
• Подставим числа: h_max = 19.96 / (0.1 · 9.8) = 19.96 / 0.98 ≈ 20.37 м.

Ответ: максимальная высота приблизительно 20.4 метра. (Уточнение: сопротивление воздуха пренебрежено.)