Похожие вопросы
2025-04-30 15:03:39
1. Какова высота, на которой кинетическая энергия тела, брошенного вертикально вверх со скоростью 20 м/с, станет равной его потенциальной энергии?
2. Какова максимальная скорость шарика, прикрепленного в нити длиной 20 см, если его отвели в горизонтальное положение и отпустили?
3. На какой высоте кинетическая энергия тела, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью 19,6 м/с, будет равна его потенциальной энергии?
4. С какой высоты упало тело, если его скорость при падении на землю составляет 30 м/с?
5. На какой высоте кинетическая энергия снаряда, получившего начальную скорость 280 м/с при выстреле, будет равна его потенциальной энергии?
6. Какова масса тела, если оно при падении с высоты 8 м обладает кинетической энергией 18 000 Дж в момент удара о сваю?
7. Какова кинетическая энергия тела массой 2 кг в момент, когда оно падает с высоты 30 м до высоты 15 м и в момент падения на землю?
8. Какова кинетическая энергия мяча массой 200 г, свободно падающего с высоты 2 м на пол, перед ударом? Какова его скорость?
9. Какова скорость тела, брошенного со скоростью 15 м/с под углом к горизонту, на высоте 10 м?
10. С какой начальной скоростью v0 нужно бросить вниз мяч с высоты h = 15 м, чтобы он подпрыгнул на высоту 24 м, учитывая абсолютно упругий удар о землю?
11. На какой высоте скорость камня, брошенного под углом к горизонту со скоростью 10 м/с, уменьшится вдвое, пренебрегая сопротивлением воздуха?
12. Какова работа по преодолению сопротивления воздуха, если тело массой 500 г, брошенное вертикально вверх со скоростью 20 м/с, упало обратно на землю со скоростью 16 м/с?
13. На какой высоте кинетическая энергия свободно падающего тела равна его потенциальной энергии, если на высоте 10 м скорость тела равна 8 м/с?
14. Какова масса камня, если он, будучи брошенным с поверхности земли со скоростью 10 м/с, в верхней точке траектории обладает потенциальной энергией 5 Дж?
15. Какова полная энергия камня массой 1 кг, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью 2 м/с, в верхней точке подъема?
16. На сколько была растянута пружина, если она увлекает тело массой 50 кг по горизонтальной плоскости без трения и при нулевой деформации пружины скорость тела равна 5 м/с, а жесткость пружины составляет 10 000 Н/м?
17. Какова скорость тела, находящегося на краю горизонтальной плоскости, когда этот край поднимается на высоту 2,5 см? Трением пренебречь.
18. Какова полная механическая энергия гранаты массой 1,8 кг, если на высоте 3 м она имеет скорость 70 м/с?
19. Какова кинетическая энергия и скорость шарика массой 5 г в момент вылета из ствола пружинного игрушечного пистолета, если жесткость пружины составляет 200 Н/м, а до выстрела она была сжата на 5 см?
20. Какова потенциальная энергия груза массой 20 кг на высоте 15 м, если подъем осуществляется под действием постоянной силы 400 Н, направленной вертикально вверх? Какую работу совершит данная сила? Какова кинетическая энергия груза на этой высоте?
21. Какова работа силы трения, если камень массой 0,5 кг соскользнул по наклонной плоскости с высоты 3 м и у основания приобрел скорость 6 м/с?
22. Какой
Физика9 классЭнергия и механикавысота кинетической энергиипотенциальная энергияскорость телападение с высотыкинетическая энергияработа силымасса теламеханическая энергияэнергия снарядаэнергия мячапружинаэнергия гранатыработа против силыдвижение телаэнергия при падении
2025-07-24 19:48:34
Давайте рассмотрим каждый из ваших вопросов по порядку. Я объясню, как можно решать задачи, используя физические законы и формулы.
1. Высота, на которой кинетическая энергия равна потенциальнойКинетическая энергия (КЭ) тела равна 1/2 mv^2, а потенциальная энергия (ПЭ) равна mgh. Чтобы найти высоту, на которой КЭ = ПЭ, мы можем приравнять эти два выражения:
- 1/2 mv^2 = mgh
- Сократим массу m (если m ≠ 0): 1/2 v^2 = gh
- h = (1/2 v^2) / g, где g ≈ 9.8 м/с².
Подставляем v = 20 м/с:
Когда шарик отпускается, он будет падать и в момент, когда достигнет самого низкого положения, его скорость будет максимальной. Используем закон сохранения энергии:
- Потенциальная энергия в верхней точке = Кинетическая энергия в нижней точке.
- mgh = 1/2 mv^2.
- Сократим массу m: gh = 1/2 v^2.
- v = √(2gh).
Подставляем h = 0.2 м (20 см = 0.2 м) и g = 9.8 м/с²:
Аналогично задаче 1:
- 1/2 v^2 = gh
- h = (1/2 v^2) / g.
Подставляем v = 19.6 м/с:
Используем формулу для кинетической энергии:
- КЭ = 1/2 mv^2.
- ПЭ = mgh.
- Сравниваем: 1/2 mv^2 = mgh.
- Сократим m: 1/2 v^2 = gh.
- h = (1/2 v^2) / g.
Подставляем v = 30 м/с:
Следуем той же логике:
Используем формулу КЭ:
- КЭ = 1/2 mv^2.
- Сначала найдем скорость v при падении с высоты 8 м:
- v = √(2gh) = √(2 * 9.8 * 8) ≈ 12.57 м/с.
- Теперь подставим в формулу КЭ: 18000 = 1/2 m (12.57)^2.
- m = 18000 / (1/2 * (12.57)^2) ≈ 18000 / 78.56 ≈ 229.18 кг.
На высоте 30 м: КЭ = 0, ПЭ = mgh = mg(30).
На высоте 15 м: КЭ = 1/2 mv^2, где v = √(2g(30 - 15)).
На земле: КЭ = mg(30).
Подсчитаем:
КЭ на 15 м: v = √(2 * 9.8 * 15) ≈ 17.15 м/с.
Сначала найдем потенциальную энергию:
ПЭ = mgh = 0.2 * 9.8 * 2 = 3.92 Дж.
КЭ перед ударом = ПЭ на высоте 2 м.
Скорость: v = √(2KЭ/m) = √(2 * 3.92 / 0.2) ≈ 12.45 м/с.
9. Скорость тела на высоте 10 мИспользуем закон сохранения энергии:
- КЭ в начале = ПЭ на высоте 10 м + КЭ на высоте 10 м.
v = √(v0^2 - 2gh).
Подставляем v0 = 15 м/с:
Используем закон сохранения энергии:
- ПЭ на высоте 24 м = КЭ при падении.
h = 15 м:
v0 = √(2gh) = √(2 * 9.8 * 15) = 17.15 м/с.
11. Высота, где скорость камня уменьшается вдвоеСкорость вдвое меньше, значит:
v = 10/2 = 5 м/с.
h = (v^2) / (2g) = (5^2) / (2 * 9.8).
12. Работа по преодолению сопротивления воздухаРабота = начальная КЭ - конечная КЭ.
КЭ начальная = 1/2 * m * v^2, конечная = 1/2 * m * (16)^2.
Работа = 1/2 * 0.5 * 20^2 - 1/2 * 0.5 * 16^2.
13. Высота, где КЭ = ПЭ при скорости 8 м/сh = (1/2 * v^2) / g = (1/2 * 8^2) / 9.8.
14. Масса камня с ПЭ 5 ДжПЭ = mgh, m = ПЭ / (gh).
h = 5 / (9.8 * 10) = 0.051 м.
15. Полная энергия камня массой 1 кгПолная энергия = КЭ + ПЭ = 1/2 * 1 * 2^2 + 1 * 9.8 * h.
16. Растяжение пружиныРабота пружины = 1/2 kx^2 = mv^2 / 2.
x = √((mv^2) / k).
17. Скорость тела на краю плоскостиИспользуем закон сохранения энергии.
v = √(2gh).
18. Полная механическая энергия гранатыПЭ + КЭ = mgh + 1/2 mv^2.
19. Кинетическая энергия шарика из пистолетаКЭ = 1/2 kx^2, где x = 0.05 м.
20. Потенциальная энергия и работа силыПЭ = mgh, работа = F * h.
21. Работа силы тренияРабота = начальная КЭ - конечная КЭ.
