Какова минимальная скорость автомобиля, чтобы он смог подняться на горку высотой 50 см?

Физика 9 класс Законы сохранения энергии минимальная скорость автомобиль горка высота 50 см физика 9 класс Новый

Чтобы определить минимальную скорость автомобиля, необходимую для того, чтобы подняться на горку высотой 50 см, мы можем использовать закон сохранения энергии. Давайте разберемся с шагами решения этой задачи.

1. Определим потенциальную энергию на вершине горки.

   Потенциальная энергия (Ep) рассчитывается по формуле:

   Ep = m * g * h

   где:

   • m - масса автомобиля (в килограммах),
   • g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
   • h - высота горки (в метрах).

   В нашем случае h = 50 см = 0.5 м.

2. Определим кинетическую энергию автомобиля внизу горки.

   Кинетическая энергия (Ek) рассчитывается по формуле:

   Ek = (m * v²) / 2

   где:

   • v - скорость автомобиля (в метрах в секунду).
3. Сравним потенциальную и кинетическую энергии.

   Для того чтобы автомобиль смог подняться на горку, его кинетическая энергия внизу должна быть равна потенциальной энергии на вершине:

   (m * v²) / 2 = m * g * h

   Мы можем сократить массу m, так как она присутствует в обеих частях уравнения:

   (v²) / 2 = g * h

4. Перепишем уравнение и выразим скорость v.

   Умножим обе стороны на 2:

   v² = 2 * g * h

   Теперь извлечем корень из обеих сторон:

   v = √(2 * g * h)

5. Подставим известные значения.

   g = 9.81 м/с² и h = 0.5 м:

   v = √(2 * 9.81 * 0.5)

   Считаем:

   v = √(9.81) ≈ 3.13 м/с.

Таким образом, минимальная скорость автомобиля, чтобы он смог подняться на горку высотой 50 см, составляет примерно 3.13 м/с.