Камень брошен вверх под углом ?=60° к плоскости горизонта. Кинетическая энергия Т0 камня в начальный момент времени равна 20 Дж. Определить кинетическую Т и потенциальную П энергии камня в высшей точке его траектории. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Для решения этой задачи используем законы сохранения энергии.
Наивысшей точкой траектории камня будет то место, где его скорость равна нулю, то есть точка полной остановки. В этой точке вся кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию. Так как у нас нет потерь из-за сопротивления воздуха, то сумма кинетической и потенциальной энергии на любой точке траектории будет постоянной и равна начальной кинетической энергии.
Из формул кинетической и потенциальной энергии:
Т = 1/2 * mv^2 П = mgh
где m - масса камня, v - скорость камня, h - высота камня над плоскостью горизонта после броска.
Проведем разбор наших параметров:
Вычислим скорость камня v на высшей точке траектории. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии:
Т0 = Т + П 20 = 1/2 m v^2 + mgh 20 = m (1/2 v^2 + gh)
Так как камень на высшей точке траектории остановился, то v = 0, тогда:
20 = mgh Кинетическая энергия в высшей точке траектории равна нулю.
Теперь найдем потенциальную энергию камня в высшей точке траектории:
П = mgh = 20 Дж
Теперь у нас есть ответы:
Кинетическая энергия камня в высшей точке траектории: 0 ДжПотенциальная энергия камня в высшей точке траектории: 20 Дж
Для решения этой задачи используем законы сохранения энергии.
Наивысшей точкой траектории камня будет то место, где его скорость равна нулю, то есть точка полной остановки. В этой точке вся кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию. Так как у нас нет потерь из-за сопротивления воздуха, то сумма кинетической и потенциальной энергии на любой точке траектории будет постоянной и равна начальной кинетической энергии.
Из формул кинетической и потенциальной энергии:
Т = 1/2 * mv^2
П = mgh
где m - масса камня, v - скорость камня, h - высота камня над плоскостью горизонта после броска.
Проведем разбор наших параметров:
Вычислим скорость камня v на высшей точке траектории. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии:Т0 = Т + П
20 = 1/2 m v^2 + mgh
20 = m (1/2 v^2 + gh)
Так как камень на высшей точке траектории остановился, то v = 0, тогда:
20 = mgh
Теперь найдем потенциальную энергию камня в высшей точке траектории:Кинетическая энергия в высшей точке траектории равна нулю.
П = mgh = 20 Дж
Теперь у нас есть ответы:
Кинетическая энергия камня в высшей точке траектории: 0 ДжПотенциальная энергия камня в высшей точке траектории: 20 Дж