30 БАЛЛОВ!!!!!!
Камень массой 0.2 брошен вертикально вверх. Начальная скорость камня ϑ₀ начальная кинетическая энергия 40 Дж. На высоте 10 м скорость камня ϑ. Определите значения величин, обозначенных «?». Сопротивление воздуха не учитывайте, ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2.
Answers & Comments
Дано:
m = 0,2 кг
Ек нач. = 40 Дж
h' = 10 м
g = 10 м/с²
Найти:
v, v' = ?
Решение:
E = mv²/2 = (m/2)*v²
v² = E / (m/2) = 2E/m => v = √(2E/m) = √(2*40/0,2) = √400 = 20 м/с
В то же время начальная кинетическая равна максимальной потенциальной:
Ек нач. = Еп макс. = mgh макс.
А на высоте h' кинетическая будет равна:
Ек = mg(h макс. - h')
Тогда выразим h макс.:
Ек нач. = Еп макс. = mgh макс.
Ек нач. = mgh макс.
h макс. = Ек нач. / mg
Eк = mv'²/2 = mg(h макс. - h') = mg((Ек нач. / mg) - h') | : m
v'²/2 = g((Ек нач. / mg) - h')
v'² = 2*g((Ек нач. / mg) - h') = 2((Eк нач./m) - gh') =>
v' = √(2((Eк нач./m) - gh')) = √(2*((40/0,2) - 10*10)) = √(200 - 100) = √100 = 10 м/с.
Ответ: ϑ₀ = v = 20 м/с, ϑ = v' = 10 м/с.