Question

Мяч массой 100г брошен вертикально вверх с начальной скоростью 40 м/с. определить: 1) максимальную высоту подъема мяча hmax; 2) кинетическую и потенциальную энергию на высоте h1=20 м. 3) на какой высоте h2 кинетическая энергия мяча будет равна потенциальной энергии. 4) скорость мяча v2 на этой высоте.

Answer 1

Дано:
m=0,1 кг
V=40м/с

1) Для нахождения максимальной высоты используем формулу без времени:

h = $\frac{ V^{2}- V₀^{2} }{2g}$
Так как начальная скорость (а именно V₀ = 0 ⇒ формула приобретет вид h= $\frac{ V^{2} }{2g}$ 

Подставляем значения и получаем:

h= $\frac{ 40^{2} }{2*10} = \frac{1600}{20} = 80$ м.
2) Wк = $\frac{m V^{2} }{2} = \frac{0,1*1600}{2} = 80$ Дж
    Wп = mgh = 0,1*10*20 = 20 Дж
3) Для нахождения высоты, где кинетическая и потенциальная энергии будут равны, просто приравниваем Wк = Wп
$\frac{m V^{2} }{2} = mgh$₂
$\frac{0,1*1600}{2} = 0,1*10*h$₂
Считаем и получаем, что
h₂ = 80м

4) Для нахождения скорости на этой высоте достаточно посмотреть пункт первый. Из расчетов в пункте 1 видно, что высота h₂ является максимальной для заданных характеристик ⇒ V₂ на высоте 80м = 0

ответ: 1) 80м
           2) 80 Дж; 20 Дж
           3) 80м
           4) 0

_______________

Обращайся!
Если отметь решение как лучшее :)