1)Потенціальна енергія тіла, що знаходиться в стані спокою на певній висоті, дорівнює 650 Дж. Яке значення Кінетичної енргії тіла в той момент, коли потенціальна = 200Дж?
2)Зі швидкістю 20 м/с вертикально вгору кинули м'яч масою 2 кг. Яке значення кінетичної та потенціальної енергії м'яча на висоті 7 м? Яка швидкість м'яча на цій же висоті?
ответ:Тангенциальное ускорение описывает изменение скорости по времени, что является второй производной от уравнения движения:
At = s'' = (2t^2 + t)'' = (4t + 1)' = 4 м/с^2
Нормальное ускорение - это такая составляющая скорости, которая направлена к центру кривизны траектории r = 20 см = 0.2 м и определяется как a = v^2 / r
Уравнение скорости - это первая производная от уравнения движения, т.е. (4t + 1), где t = 10 c
An = v^2 / r = (4t + 1)^2 / r = (4*10 c + 1)^2 / 0.2 = 8405 м/с^2
Вектора тангенциального и нормального ускорений перпендикулярны, значит полное ускорение по теореме Пифагора:
A = √(At^2 + An^2) = √((4 м/с^2)^2 + (8405 м/с^2)^2) = 8405.001 м/с^2
При столь малом тангенциальном и столь большом нормальном, вектор полного ускорения стремиться к нормальному. Вектор скорости совпадает по направлению с тангенциальным, а значит угол между вектором скорости и вектором полного ускорения стремиться к 90° .