Когда мячик бросают вертикально вверх, его энергия изменяется в процессе движения. Давайте рассмотрим, какие виды энергии участвуют в этом процессе и как они меняются.

1. Начальная энергия мячика:

• Когда мячик находится на поверхности Земли и его бросают, у него есть кинетическая энергия (КЭ), связанная с его начальной скоростью, и потенциальная энергия (ПЭ), которая равна нулю, так как мы принимаем уровень земли за ноль.

2. Кинетическая энергия:

• Кинетическая энергия мячика рассчитывается по формуле: КЭ = (m * v^2) / 2, где m — масса мячика, v — его скорость.
• При броске мячик имеет начальную скорость v, и, следовательно, начальная кинетическая энергия будет максимальной.

3. Потенциальная энергия:

• По мере того как мячик поднимается, его высота относительно уровня земли увеличивается, и, соответственно, его потенциальная энергия начинает расти.
• Потенциальная энергия мячика на высоте h рассчитывается по формуле: ПЭ = m * g * h, где g — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).

4. Изменение энергии во время подъема:

• Когда мячик поднимается, его скорость уменьшается из-за действия силы тяжести, и, следовательно, его кинетическая энергия уменьшается.
• В то же время, потенциальная энергия увеличивается, так как мячик поднимается на высоту.
• Сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной, если не учитывать сопротивление воздуха. Это объясняется законом сохранения энергии.

5. Вершина траектории:

• Когда мячик достигает максимальной высоты, его скорость становится равной нулю, и, следовательно, кинетическая энергия становится нулевой.
• В этот момент вся энергия мячика превращается в потенциальную, и она будет максимальной.

6. Падение мячика:

• Когда мячик начинает падать, его потенциальная энергия начинает уменьшаться, так как высота уменьшается, а кинетическая энергия снова увеличивается, так как скорость мячика растет.
• Таким образом, энергия мячика постоянно меняется между кинетической и потенциальной, но их сумма остается постоянной, если не учитывать внешние силы.

В заключение, энергия мячика изменяется в процессе его движения вверх и вниз, переходя из одной формы в другую, но общая механическая энергия остается постоянной в отсутствие внешних воздействий.