Камень брошен вертикально вверх. В момент броска он имел кинетическую энергию 30 Дж. Какую потенциальную энергию относительно поверхности земли будет иметь камень в верхней точке траектории полета? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Наивысшей точке траектории вертикальное движение камня прекратится, и его кинетическая энергия достигнет нуля. Таким образом, вся кинетическая энергия тела будет переходить в потенциальную энергию и обратно.
По закону сохранения механической энергии можно записать:
Кинетическая энергия в начальный момент = Потенциальная энергия в высшей точке
Эк = Еп
30 Дж = mgh
где m - масса камня, h - высота подъема камня над землей (высшая точка траектории), g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/c^2)
Таким образом, высота подъема камня равна:
h = 30 Дж / (m * g)
После этого можно рассчитать потенциальную энергию камня в верхней точке траектории:
Еп = mgh
Еп = m 9,8 h
Еп = 9,8 * 30 Дж
Еп = 294 м/c^2
Таким образом, камень в верхней точке траектории полета будет иметь потенциальную энергию 294 Дж относительно поверхности земли.
Наивысшей точке траектории вертикальное движение камня прекратится, и его кинетическая энергия достигнет нуля. Таким образом, вся кинетическая энергия тела будет переходить в потенциальную энергию и обратно.
По закону сохранения механической энергии можно записать:
Кинетическая энергия в начальный момент = Потенциальная энергия в высшей точке
Эк = Еп
30 Дж = mgh
где m - масса камня, h - высота подъема камня над землей (высшая точка траектории), g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/c^2)
Таким образом, высота подъема камня равна:
h = 30 Дж / (m * g)
После этого можно рассчитать потенциальную энергию камня в верхней точке траектории:
Еп = mgh
Еп = m 9,8 h
Еп = 9,8 * 30 Дж
Еп = 294 м/c^2
Таким образом, камень в верхней точке траектории полета будет иметь потенциальную энергию 294 Дж относительно поверхности земли.