Какова потенциальная энергия тела массой 2 кг, которое бросают вертикально вверх со скоростью 40 м/с, в верхней точке подъема?

Физика 8 класс Потенциальная и кинетическая энергия потенциальная энергия физика 8 класс тело массой 2 кг вертикально вверх скорость 40 м/с верхняя точка подъема формула потенциальной энергии гравитация кинетическая энергия механическая энергия Новый

Давайте разберем задачу по расчету потенциальной энергии тела массой 2 кг, которое бросают вертикально вверх со скоростью 40 м/с, в верхней точке подъема.

Первым делом, нам нужно определить, на какую высоту поднимется это тело. Для этого используем закон сохранения энергии: вся кинетическая энергия, которую имеет тело в момент броска, будет преобразована в потенциальную энергию в верхней точке подъема.

Кинетическая энергия (Ек) в момент броска рассчитывается по формуле:

Ек = (m * V^2) / 2

• где m — масса тела (в нашем случае 2 кг),
• V — скорость (40 м/с).

Подставляем значения:

Ек = (2 40^2) / 2 = (2 1600) / 2 = 1600 Дж

Теперь, когда мы знаем, что начальная кинетическая энергия составляет 1600 Дж, мы можем сказать, что в верхней точке вся эта энергия будет преобразована в потенциальную энергию (Еп).

Потенциальная энергия рассчитывается по формуле:

Еп = m g h

• где g — ускорение свободного падения (принимаем 10 м/с²),
• h — высота, на которую поднимется тело.

Чтобы найти высоту (h), используем уравнение движения с постоянным ускорением:

h = V^2 / (2 * g)

Подставляем значения:

h = 40^2 / (2 * 10) = 1600 / 20 = 80 м

Теперь, зная высоту, мы можем найти потенциальную энергию:

Еп = 2 10 80 = 1600 Дж

Таким образом, потенциальная энергия тела в верхней точке подъема составляет 1600 Дж. Это означает, что вся энергия, которую тело имело в момент броска, была преобразована в потенциальную энергию на высоте 80 метров.