Камень брошен с поверхности Земли вертикально вверх со скоростью u=12м/с. Как можно узнать, на какой высоте кинетическая энергия камня уменьшится в 2 раза? Пожалуйста, объясните, как решить эту задачу по физике.

Физика 8 класс Законы сохранения энергии физика 8 класс камень брошен вверх кинетическая энергия высота камня задача по физике решение задачи механика энергия движения формулы физики законы физики Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно рассмотреть несколько шагов, связанных с кинетической и потенциальной энергией камня, который брошен вверх.

Начнем с определения кинетической энергии (КЭ) камня в момент, когда он был брошен. Кинетическая энергия рассчитывается по формуле:

КЭ = (m * u^2) / 2

где:

• m - масса камня (она нам не нужна, поскольку мы будем работать с отношениями);
• u - начальная скорость (в нашем случае 12 м/с).

Теперь подставим значение скорости:

КЭ = (m * (12 м/с)^2) / 2 = (m * 144) / 2 = 72m

Теперь мы хотим найти высоту, на которой кинетическая энергия уменьшится в 2 раза. Это значит, что мы ищем высоту, при которой КЭ станет равной:

КЭ_new = 72m / 2 = 36m

Теперь нам нужно понять, какую потенциальную энергию (ПЭ) камень будет иметь на этой высоте. Потенциальная энергия рассчитывается по формуле:

ПЭ = m * g * h

где:

• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²);
• h - высота, на которую поднимается камень.

Когда камень поднимается, его кинетическая энергия уменьшается, и эта энергия превращается в потенциальную. На высоте, где кинетическая энергия стала равной 36m, мы можем записать уравнение:

КЭ_initial - ПЭ = КЭ_new

Подставим известные значения:

72m - m * g * h = 36m

Теперь упростим уравнение:

72m - 36m = m * g * h

36m = m * g * h

Теперь можно сократить массу m (при условии, что m не равно 0):

36 = g * h

Теперь подставим значение g:

36 = 9.8 * h

Решим это уравнение для h:

h = 36 / 9.8 ≈ 3.67 м

Таким образом, камень достигнет высоты примерно 3.67 метра, на которой его кинетическая энергия уменьшится в 2 раза.