1 а) Какова энергия, которую имеет ракета при запуске? Каково ее значение? б) Какова энергия, которую имеет ракета

Алексеевич

15

1 а) При запуске ракеты, энергия, которую она имеет, будет равна сумме кинетической и потенциальной энергий.

Кинетическая энергия ракеты определяется по формуле:
$$E_{\text{кин}}=\frac{1}{2}m{v}^2,$$
где $m$ - масса ракеты, $v$ - скорость ракеты при запуске.

Потенциальная энергия ракеты определяется по формуле:
$$E_{\text{пот}}=mgh,$$
где $m$ - масса ракеты, $g$ - ускорение свободного падения, $h$ - высота ракеты над поверхностью земли.

б) В самой высокой точке траектории, когда ракета находится в покое, ее кинетическая энергия будет равна нулю. Таким образом, энергия, которую имеет ракета в самой высокой точке, равна только потенциальной энергии.

в) В середине пути, когда ракета находится на полудороге, кинетическая энергия и потенциальная энергия будут равны между собой и составят половину от суммарной механической энергии ракеты.

Суммарная механическая энергия ракеты определяется по формуле:
$$E_{\text{мех}}=E_{\text{пот}}+E_{\text{кин}}.$$

2 Для определения высоты, которую может достичь стрела, вычислим время, через которое ее вертикальная скорость станет равной нулю. Затем, используя время, найдем высоту по формуле, учитывая начальную скорость 10 м/с.

Уравнение связи между начальной скоростью, ускорением и временем имеет вид:
$$v=u-gt,$$
где $v$ - конечная скорость (равна нулю), $u$ - начальная скорость, $g$ - ускорение свободного падения, $t$ - время.

Решая данное уравнение относительно времени, получим:
$$t=\frac{u}{g}.$$

Подставляя значения в формулу для высоты:
$$h=ut-\frac{1}{2}g{t}^2,$$
получим итоговую высоту, которую может достичь стрела.

Для ответа, нужно знать ускорение свободного падения $g$.

3 Полная энергия снежного кома будет состоять из суммы его потенциальной и кинетической энергий.

Потенциальная энергия снежного кома определяется по формуле:
$$E_{\text{пот}}=mgh,$$
где $m$ - масса снежного кома, $g$ - ускорение свободного падения, $h$ - высота над поверхностью земли.

Кинетическая энергия снежного кома определяется по формуле:
$$E_{\text{кин}}=\frac{1}{2}m{v}^2,$$
где $m$ - масса снежного кома, $v$ - его скорость.

Суммарная механическая энергия снежного кома будет равна сумме его потенциальной и кинетической энергий:
$$E_{\text{мех}}=E_{\text{пот}}+E_{\text{кин}}.$$

Чтобы найти скорость снежного кома, воспользуемся законом сохранения энергии:
$$E_{\text{мех}}=\frac{1}{2}m{v}^2,$$

Когда снежный ком находится у подножия горы, его потенциальная энергия равна нулю, так как $h=0$. Таким образом, полная энергия будет равна кинетической энергии снежного кома. Решая данное равенство, найдем его скорость.

Для ответа, нужно знать массу снежного кома $m$ и ускорение свободного падения $g$.