0,4 кг массасы бар допты 20 м/с швидкостімен жоғарыда лақтырылады. Ауанда кедергісі ескерілмейді. g=10 Н/кг. Лақтыру

Светик_4235

41

У нас есть задача о движении тела в вертикальном направлении.

Для начала, нам дана масса тела \(m = 0,4 \, \text{кг}\), и его скорость \(v = 20 \, \text{м/с}\), когда оно поднимается вверх. Также нам дано ускорение свободного падения \(g = 10 \, \text{Н/кг}\).

1. Чтобы найти кинетическую энергию тела во время подъема, мы можем использовать формулу:
\[E_k = \frac{1}{2} m v^2\]
Подставляя значения, получаем:
\[E_k = \frac{1}{2} \cdot 0,4 \, \text{кг} \cdot (20 \, \text{м/с})^2 = 4 \, \text{Дж}\]
Таким образом, кинетическая энергия тела во время подъема составляет 4 Дж.

2. Теперь давайте определим формулу для сохранения механической энергии по высоте:
\[E_p + E_k = \text{const}\]
где \(E_p\) - потенциальная энергия тела, \(E_k\) - кинетическая энергия тела.

В данном случае, когда тело движется только по вертикали, потенциальная энергия связана с высотой и вычисляется по формуле:
\[E_p = mgh\]
где \(h\) - высота.

3. Чтобы найти высоту, на которую поднимается тело, мы можем использовать формулу для кинематического движения "равноускоренное прямолинейное движение":
\[v^2 = u^2 + 2ah\]
где \(u\) - начальная скорость, \(a\) - ускорение, \(h\) - высота.

В данном случае, начальная скорость \(u\) равна 0 м/с (так как начинается движение с покоя), ускорение \(a\) равно ускорению свободного падения \(g\), и мы хотим найти высоту \(h\).

Подставляя значения и решая уравнение относительно \(h\), мы получаем:
\[h = \frac{v^2}{2g} = \frac{(20 \, \text{м/с})^2}{2 \cdot 10 \, \text{Н/кг}} = 20 \, \text{м}\]

4. Итак, мы нашли высоту \(h = 20 \, \text{м}\). Теперь мы можем найти потенциальную энергию тела, подставив значения в формулу:
\[E_p = 0,4 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{Н/кг} \cdot 20 \, \text{м} = 80 \, \text{Дж}\]
Таким образом, потенциальная энергия тела в верхней точке его траектории составляет 80 Дж.

5. Наконец, чтобы найти изменение полной механической энергии тела при подъеме, мы можем вычислить разницу между исходной и конечной энергией:
\[\Delta E = E_{\text{конечная}} - E_{\text{начальная}} = E_p - E_k = 80 \, \text{Дж} - 4 \, \text{Дж} = 76 \, \text{Дж}\]

Таким образом, изменение полной механической энергии тела во время подъема составляет 76 Дж.

Надеюсь, ответ был понятен для вас! Если есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.