На какую максимальную высоту способна прыгнуть лягушка массой 50 г, если в момент старта ее скорость составляет V0 = 3 м/с?

Физика 11 класс Законы сохранения энергии максимальная высота лягушка масса 50 г скорость 3 м/с физика 11 класс Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии. В момент, когда лягушка начинает прыгать, у нее есть кинетическая энергия, которая будет преобразована в потенциальную энергию на максимальной высоте.

Давайте сначала найдем кинетическую энергию лягушки в момент старта. Кинетическая энергия (Ek) рассчитывается по формуле:

Ek = (m * V0^2) / 2

где:

• m - масса лягушки, равная 50 г (или 0.05 кг, так как 1 г = 0.001 кг),
• V0 - начальная скорость, равная 3 м/с.

Подставим значения в формулу:

Ek = (0.05 * 3^2) / 2

Ek = (0.05 * 9) / 2

Ek = 0.45 / 2

Ek = 0.225 Дж

Теперь, когда лягушка достигает максимальной высоты, вся ее кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию (Ep). Потенциальная энергия рассчитывается по формуле:

Ep = m * g * h

где:

• g - ускорение свободного падения, примерно равное 9.81 м/с²,
• h - максимальная высота, которую мы хотим найти.

Приравняем кинетическую энергию к потенциальной:

Ek = Ep

0.225 = 0.05 * 9.81 * h

Теперь решим это уравнение для h:

h = 0.225 / (0.05 * 9.81)

h = 0.225 / 0.4905

h ≈ 0.458 м

Таким образом, максимальная высота, на которую способна прыгнуть лягушка, составляет примерно 0.458 метра.