Дано:
V₀=10 м/с
V=8 м/с
m=1 кг
Найти: h
В любой точке полета камня выполняется закон сохранения полной механической энергии:
Е=Eк+Еп (Eк - кинетическая энергия, Еп - потенциальная)
1) Рассмотрим начальную точку движения (точку из которой камень бросили).
Ек=(m*V²)/2 = (1*10²)/2=100/2= 50 Дж.
Eп=0 (т.к. потенциальная энергия является функцией высоты, а в начальной точке высота h=0)
Вывод: В любой момент полета полная энергия E=50 Дж.
2) Рассмотрим точку движения где скорость равна 8 м/с
Ек=(1*8²)/2=64/2=32 Дж .
Eп=Е-Eк=50-32=18 Дж.
Из формулы потенциальной энергии Eп=mgh выразим высоту h:
h=Еп/mg=18/1*10=1,8 м.
ответ: камень будет иметь скорость 8 м/с на высоте 1,8 м.
Пояснение: За время от начала полета (h=0) до h=1,8 м потенциальная энергия увеличилась от 0 до 18 Дж за счет уменьшения кинетической (из-за уменьшения скорости камня).
Силу, с которой тело притягивается к Земле под действием поля тяготения Земли, называют силой тяжести. По закону всемирного тяготения на поверхности Земли (или вблизи этой поверхности) на тело массой m действует сила тяжести
Fт=GMm/R^2
где М - масса Земли; R - радиус Земли.
Замечаем, что на силу тяжести влияет масса тела, т.к. остальные величины постоянны. Из этого делаем вывод, что большая Fт действует на тот бруссок, чья масса больше. В задании указано, что масса у брусков одинакова, значит и сила тяжести, действующая на них одинакова.
