Задача Задача №3562147
А
А
Камень массой 200 г был брошен вертикально вверх, после чего достиг максимальной высоты, равной 5 м. Определите, чему будет равна полная механическая энергия камня непосредственно…
Запрос пользователя
Камень массой 200 г был брошен вертикально вверх, после чего достиг максимальной высоты, равной 5 м. Определите, чему будет равна полная механическая энергия камня непосредственно перед падением его обратно на землю. Сопротивлением воздуха пренебречь. Ускорение свободного падения равно 10 м/с2. Ответ укажите в СИ и округлите до целого числа
Решение задачи (цель: понять пошагово):
Дано: масса m = 200 г = 0.200 кг, максимальная высота h = 5 м, g = 10 м/с². Сопротивление воздуха пренебрегаем.
- Энергия на вершине траектории
- Скорость равна нулю, поэтому полная механическая энергия E равна только потенциальной: E = m g h.
- E = 0.200 × 10 × 5 = 10 Дж.
- Энергия перед падением на землю
- При отсутствии сопротивления воздуха энергия сохраняется. На поверхности земли потенциальная энергия равна нулю, значит кинетическая энергия при ударе KE равно E = 10 Дж.
- KE = (1/2) m v² = 10 Дж → v = sqrt(2 KE / m) = sqrt(2 × 10 / 0.200) = sqrt(100) = 10 м/с.
- Альтернативно: v = sqrt(2 g h) = sqrt(2 × 10 × 5) = 10 м/с.
Ответ: полная механическая энергия непосредственно перед падением на землю равна 10 Дж.
