Похожие вопросы
2025-02-16 00:18:55
Каковы значения потенциальной и кинетической энергии стрелы массой 50 г, которая была выпущена из лука вертикально вверх со скоростью 30 м/с через 2 секунды после начала своего движения?
Физика 11 класс Энергия в механике потенциальная энергия кинетическая энергия стрела масса 50 г скорость 30 м/с вертикально вверх 2 секунды физика 11 класс
2025-02-16 00:19:11
Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть два типа энергии: потенциальную и кинетическую. Начнем с определения каждого из этих видов энергии.
1. Кинетическая энергия (KE)Кинетическая энергия определяется по формуле:
KE = (m * v^2) / 2
где:
- m - масса объекта (в нашем случае стрелы),
- v - скорость объекта.
Масса стрелы равна 50 г, что в килограммах будет 0.05 кг (так как 1 г = 0.001 кг).
Скорость стрелы через 2 секунды можно найти, учитывая, что стрелу будет замедлять сила тяжести. Ускорение свободного падения g приблизительно равно 9.8 м/с².
Скорость стрелы через 2 секунды будет:
v = v0 - g * t
где:
- v0 = 30 м/с - начальная скорость стрелы,
- g = 9.8 м/с² - ускорение свободного падения,
- t = 2 с - время движения.
Подставим значения:
v = 30 м/с - 9.8 м/с² * 2 с = 30 м/с - 19.6 м/с = 10.4 м/с.
Теперь подставим найденную скорость в формулу для кинетической энергии:
KE = (0.05 кг * (10.4 м/с)²) / 2 = (0.05 * 108.16) / 2 = 2.704 Дж.
2. Потенциальная энергия (PE)Потенциальная энергия определяется по формуле:
PE = m * g * h
где:
- h - высота, на которую поднялась стрела за 2 секунды.
Чтобы найти высоту, можно использовать формулу:
h = v0 * t - (g * t²) / 2.
Подставим значения:
h = 30 м/с * 2 с - (9.8 м/с² * (2 с)²) / 2 = 60 м - (9.8 * 4) / 2 = 60 м - 19.6 м = 40.4 м.
Теперь подставим найденную высоту в формулу для потенциальной энергии:
PE = 0.05 кг * 9.8 м/с² * 40.4 м = 0.05 * 396.32 = 19.816 Дж.
Итак, итоговые значения:- Кинетическая энергия через 2 секунды: 2.704 Дж.
- Потенциальная энергия через 2 секунды: 19.816 Дж.
