Ответ:
Давайте поэтапно решим задачу о мяче, который бросают вертикально вверх.
Объяснение:
- 1. Для начала, определим кинетическую энергию мяча в момент бросания. Кинетическая энергия (Ek) рассчитывается по формуле: Ek = m * v² / 2, где m - масса мяча, а v - его скорость.
- Подставим известные значения: масса мяча m = 0.4 кг, скорость v = 20 м/с.
- Теперь вычислим: Ek = 0.4 * (20)² / 2 = 0.4 * 400 / 2 = 80 Дж.
- Таким образом, кинетическая энергия мяча в момент бросания равна 80 Дж.
- 2. Теперь запишем формулу закона сохранения механической энергии. Этот закон гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергии сохраняется в процессе движения. Формула выглядит так: Eпол = Ек + Еп, где Eпол - полная механическая энергия, Ек - кинетическая энергия, а Еп - потенциальная энергия.
- 3. Далее, определим потенциальную энергию мяча в верхней точке траектории. В верхней точке вся кинетическая энергия преобразуется в потенциальную, поэтому в этом случае Еп будет равна Ек. Таким образом, Еп = 80 Дж.
- 4. В завершение, давайте определим высоту подъема мяча. Для этого используем формулу для потенциальной энергии: Еп = m * g * h, где g - ускорение свободного падения, равное 10 Н/кг, а h - высота подъема.
- Так как мы знаем, что Еп = 80 Дж, m = 0.4 кг и g = 10 Н/кг, подставим значения в формулу: 80 = 0.4 * 10 * h.
- Теперь решим уравнение относительно h: h = Еп / (m * g) = 80 / (0.4 * 10) = 80 / 4 = 20 м.
Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется мяч, составляет 20 метров.