Снаряд массой 2 кг летит вертикально вверх со скоростью 40м/с. Сопротивлением воздуха можно пренебречь.
а) как именно изменяется потенциальная энергия снаряда при полете вверх?
б) чему равна начальная кинетическая энергия снаряда?
в) до какой максимальной высоты поднимется снаряд?

1 ответ

Посмотреть ответы

kingjames

650

А) Потенциальная энергия снаряда при полете вверх будет увеличиваться по мере того, как он поднимается выше земной поверхности. Это связано с тем, что потенциальная энергия зависит от высоты и увеличивается при подъеме объекта выше земли.

б) Начальная кинетическая энергия снаряда равна:

K = 0.5 * m * v^2 = 0.5 * 2 кг * (40 м/с)^2 = 1600 Дж

в) Максимальная высота, на которую поднимется снаряд, можно найти, используя закон сохранения энергии:

K + U = const

На начальной высоте (когда снаряд только начинает движение) потенциальная энергия равна нулю, поэтому начальная энергия равна кинетической энергии:

K_0 = K = 1600 Дж

На максимальной высоте скорость снаряда равна нулю, поэтому кинетическая энергия также равна нулю:

K_h = 0

Следовательно, потенциальная энергия на максимальной высоте равна начальной кинетической энергии:

U_h = K_0 = 1600 Дж

Потенциальная энергия связана с высотой следующим образом:

U = m * g * h

где m - масса снаряда, g - ускорение свободного падения (около 9.81 м/с^2 на поверхности Земли), h - высота.

Следовательно, максимальная высота, на которую поднимется снаряд, равна:

h = U_h / (m * g) = 1600 Дж / (2 кг * 9.81 м/с^2) ≈ 81.6 метров