У нас есть модель ракеты массой 2 кг, которая была запущена с поверхности земли вертикально вверх с начальной скоростью 40 м/с. Ускорение свободного падения g = 10 м/с². Вопросы по этой задаче:

1. а) Какова кинетическая энергия модели ракеты в начальный момент времени?
2. b) Какое время потребуется для подъёма модели ракеты до её максимальной высоты?
3. с) Какова потенциальная энергия ракеты в точке её максимального подъёма?
4. d) Какова максимальная высота подъёма модели ракеты?
5. е) Какова потенциальная энергия модели ракеты на высоте 20 метров?
6. f) Как выглядит график зависимости скорости модели ракеты от времени?

Физика 8 класс Законы сохранения энергии и движение тел в поле тяжести кинетическая энергия ракеты время подъёма ракеты потенциальная энергия ракеты максимальная высота ракеты потенциальная энергия на высоте график скорости ракеты Новый

Давайте последовательно разберем все вопросы, связанные с моделью ракеты. Начнем с определения необходимых формул и расчетов.

а) Какова кинетическая энергия модели ракеты в начальный момент времени?

Кинетическая энергия (КЭ) рассчитывается по формуле:

КЭ = (m * v^2) / 2

где:

• m - масса ракеты (2 кг),
• v - начальная скорость (40 м/с).

Подставим значения:

КЭ = (2 * 40^2) / 2 = (2 * 1600) / 2 = 1600 Дж.

Таким образом, кинетическая энергия ракеты в начальный момент времени составляет 1600 Дж.

b) Какое время потребуется для подъёма модели ракеты до её максимальной высоты?

Для нахождения времени подъема до максимальной высоты можно использовать формулу:

t = v / g

где:

• v - начальная скорость (40 м/с),
• g - ускорение свободного падения (10 м/с²).

При этом на максимальной высоте скорость ракеты будет равна 0 м/с. Используем формулу для времени:

t = 40 / 10 = 4 секунды.

Таким образом, ракете потребуется 4 секунды для подъема до максимальной высоты.

с) Какова потенциальная энергия ракеты в точке её максимального подъёма?

Потенциальная энергия (ПЭ) на высоте h рассчитывается по формуле:

ПЭ = m * g * h

Для начала нам нужно найти максимальную высоту (h), которую ракета достигнет. Мы можем использовать уравнение движения:

h = v * t - (g * t^2) / 2

Подставим значения:

h = 40 * 4 - (10 * 4^2) / 2 = 160 - 80 = 80 метров.

Теперь подставим h в формулу для потенциальной энергии:

ПЭ = 2 * 10 * 80 = 1600 Дж.

Таким образом, потенциальная энергия ракеты в точке её максимального подъема составляет 1600 Дж.

d) Какова максимальная высота подъёма модели ракеты?

Как мы уже рассчитали, максимальная высота (h) ракеты составляет 80 метров.

е) Какова потенциальная энергия модели ракеты на высоте 20 метров?

Используем ту же формулу для потенциальной энергии:

ПЭ = m * g * h

где h = 20 метров:

ПЭ = 2 * 10 * 20 = 400 Дж.

Таким образом, потенциальная энергия ракеты на высоте 20 метров составляет 400 Дж.

f) Как выглядит график зависимости скорости модели ракеты от времени?

График скорости ракеты будет линейным, так как ракета движется вверх, и на неё действует постоянное ускорение свободного падения, которое замедляет её движение.

• В начале (t = 0) скорость равна 40 м/с.
• Каждую секунду скорость уменьшается на 10 м/с (ускорение свободного падения).
• На 4-й секунде скорость станет равной 0 м/с (максимальная высота).

Таким образом, график будет представлять собой наклонную линию, начинающуюся с 40 м/с и заканчивающуюся на 0 м/с через 4 секунды.

Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, не стесняйтесь спрашивать!