Из ружья вертикально вверх стреляют пулей со скоростью 200 м/с. На определенной высоте скорость пули составляет 50 м/с. На этой высоте какая энергия больше: потенциальная или кинетическая? При этом сопротивление воздуха не учитывается.

Физика 8 класс Законы сохранения энергии потенциальная энергия кинетическая энергия физика 8 класс движение пули энергия пули вертикальный выстрел скорость пули высота пули сопротивление воздуха Новый

Чтобы определить, какая энергия больше на определенной высоте, давайте сначала вспомним формулы для кинетической и потенциальной энергии.

• Кинетическая энергия (Ek) вычисляется по формуле: Ek = (m * v^2) / 2, где m - масса тела, v - скорость тела.
• Потенциальная энергия (Ep) вычисляется по формуле: Ep = m * g * h, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²), h - высота.

В данной задаче у нас есть скорость пули на определенной высоте:

• Скорость пули (v) = 50 м/с
• Ускорение свободного падения (g) = 9.8 м/с²
• Начальная скорость пули (v0) = 200 м/с

Теперь давайте вычислим кинетическую и потенциальную энергии.

1. Кинетическая энергия (Ek):
   • Ek = (m * (50 м/с)^2) / 2 = (m * 2500) / 2 = 1250m Дж.
2. Потенциальная энергия (Ep):
   • Сначала найдем высоту (h), на которой скорость пули равна 50 м/с. Используем закон сохранения энергии.
   • Начальная полная энергия (E0) = кинетическая энергия на старте = (m * (200 м/с)^2) / 2 = (m * 40000) / 2 = 20000m Дж.
   • Полная энергия на высоте (E) = кинетическая энергия на высоте + потенциальная энергия на высоте: E = Ek + Ep = 1250m + m * g * h.
   • Поскольку полная энергия сохраняется, мы можем записать уравнение: 20000m = 1250m + m * 9.8 * h.
   • Сократим массу (m) и решим уравнение: 20000 = 1250 + 9.8h 9.8h = 20000 - 1250 9.8h = 18750 h = 18750 / 9.8 ≈ 1913 м.
   • Теперь можем найти потенциальную энергию: Ep = m * g * h = m * 9.8 * 1913 ≈ 18750m Дж.

Теперь сравним кинетическую и потенциальную энергии:

• Кинетическая энергия: 1250m Дж.
• Потенциальная энергия: 18750m Дж.

Сравнивая эти значения, видно, что:

• 18750m > 1250m.

Таким образом, на высоте, где скорость пули составляет 50 м/с, потенциальная энергия больше кинетической.