Какова должна быть минимальная скорость автомобиля, чтобы он мог преодолеть горку высотой 50 см?

Физика 9 класс Законы сохранения энергии минимальная скорость автомобиля преодоление горки высота 50 см физика 9 класс задачи по физике Новый

Чтобы определить минимальную скорость автомобиля, необходимую для преодоления горки высотой 50 см, можно использовать закон сохранения энергии. Давайте разберем шаги решения этой задачи.

1. Определим потенциальную энергию на вершине горки:
• Потенциальная энергия (PE) в высоте h рассчитывается по формуле: PE = m * g * h, где:
• m - масса автомобиля (в данном случае она нам не важна, так как она сократится),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• h - высота горки (в нашем случае 50 см или 0.5 м).
• Таким образом, PE = m * 9.81 * 0.5.
2. Определим кинетическую энергию внизу горки:
• Кинетическая энергия (KE) автомобиля в момент перед началом подъема рассчитывается по формуле: KE = (1/2) * m * v², где:
• v - скорость автомобиля внизу горки.
• Таким образом, KE = (1/2) * m * v².
3. Сравним потенциальную и кинетическую энергию:
• Для того чтобы автомобиль смог подняться на горку, его кинетическая энергия должна быть равна потенциальной энергии на вершине горки:
• (1/2) * m * v² = m * g * h.
• Мы можем сократить массу m с обеих сторон уравнения:
• (1/2) * v² = g * h.
4. Подставим известные значения:
• g = 9.81 м/с², h = 0.5 м, тогда:
• (1/2) * v² = 9.81 * 0.5.
• v² = 9.81 м/с².
5. Решим уравнение для v:
• v = √(9.81) ≈ 3.13 м/с.

Таким образом, минимальная скорость автомобиля, необходимая для преодоления горки высотой 50 см, составляет примерно 3.13 м/с.