Для решения этой задачи нам нужно использовать законы сохранения механической энергии. Пусть (h) - высота, на которой потенциальная энергия камня равна половине его кинетической энергии.
Из закона сохранения энергии получаем уравнение: [ mgh = \frac{1}{2} mv^2 ]
где ( m ) - масса камня, ( g ) - ускорение свободного падения, ( h ) - высота, на которой потенциальная энергия камня равна половине его кинетической энергии, ( v ) - скорость камня.
С учетом того, что ( v = \sqrt{2gh} ), подставляем высоту (h = 60 м): [ v = \sqrt{2 9,8 60} \approx 34,31 м/с ]
Теперь найдем высоту, на которой потенциальная энергия камня равна половине его кинетической энергии: [ h = \frac{v^2}{2g} ] [ h = \frac{34,31^2}{2 * 9,8} \approx 60 м ]
Таким образом, потенциальная энергия камня равна половине его кинетической энергии на высоте 60 метров.
Для решения этой задачи нам нужно использовать законы сохранения механической энергии. Пусть (h) - высота, на которой потенциальная энергия камня равна половине его кинетической энергии.
Из закона сохранения энергии получаем уравнение:
[ mgh = \frac{1}{2} mv^2 ]
где
( m ) - масса камня,
( g ) - ускорение свободного падения,
( h ) - высота, на которой потенциальная энергия камня равна половине его кинетической энергии,
( v ) - скорость камня.
Подставим значения:
[ mgh = \frac{1}{2} m v^2 ]
[ gh = \frac{1}{2} v^2 ]
[ 2gh = v^2 ]
С учетом того, что ( v = \sqrt{2gh} ), подставляем высоту (h = 60 м):
[ v = \sqrt{2 9,8 60} \approx 34,31 м/с ]
Теперь найдем высоту, на которой потенциальная энергия камня равна половине его кинетической энергии:
[ h = \frac{v^2}{2g} ]
[ h = \frac{34,31^2}{2 * 9,8} \approx 60 м ]
Таким образом, потенциальная энергия камня равна половине его кинетической энергии на высоте 60 метров.