Какую максимальную высоту может достичь тело массой 500 г, если его кинетическая энергия при броске равна 200 Дж?

Физика 11 класс Законы сохранения энергии максимальная высота тело массой 500 г кинетическая энергия 200 Дж физика 11 класс задачи по физике Новый

Чтобы найти максимальную высоту, которую может достичь тело, мы можем использовать закон сохранения энергии. Кинетическая энергия тела при броске будет преобразована в потенциальную энергию на максимальной высоте.

Формула для кинетической энергии (KE) выглядит так:

• KE = (m * v^2) / 2

где m - масса тела, v - скорость тела.

Формула для потенциальной энергии (PE) на высоте (h) выглядит так:

• PE = m * g * h

где g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²), h - высота.

На максимальной высоте вся кинетическая энергия будет равна потенциальной энергии:

• KE = PE

Подставим формулы:

• (m * v^2) / 2 = m * g * h

Теперь мы можем сократить массу (m) с обеих сторон уравнения, так как она не равна нулю:

• (v^2) / 2 = g * h

Теперь выразим высоту (h):

• h = (v^2) / (2 * g)

Но у нас есть кинетическая энергия (KE), равная 200 Дж. Мы можем выразить скорость (v) через кинетическую энергию:

• KE = (m * v^2) / 2

Отсюда:

• 200 = (0.5 * v^2) / 2

Умножим обе стороны на 2:

• 400 = 0.5 * v^2

Умножим обе стороны на 2:

• 800 = v^2

Теперь найдем скорость:

• v = √800 ≈ 28.28 м/с

Теперь подставим значение скорости (v) в формулу для высоты (h):

• h = (v^2) / (2 * g) = 800 / (2 * 9.81)

Теперь посчитаем:

• h ≈ 800 / 19.62 ≈ 40.73 м

Ответ: Максимальная высота, которую может достичь тело, составляет примерно 40.73 метра.