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

  • 18
1 а) Какова энергия, которую имеет ракета при запуске? Каково ее значение?
б) Какова энергия, которую имеет ракета в самой высокой точке? Каково ее значение?
в) Какова суммарная механическая, кинетическая и потенциальная энергия в середине пути?

2 Какой высоты может достичь стрела, если выпущена вертикально вверх со скоростью 10 м/с? Достигнет ли она этой высоты? Обосновать ответ.

3 Какова будет полная, потенциальная и кинетическая энергия снежного кома массой 20 кг у подножия горы высотой 15 м? Какова будет его скорость? Обосновать ответ.
Алексеевич
15
1 а) При запуске ракеты, энергия, которую она имеет, будет равна сумме кинетической и потенциальной энергий.

Кинетическая энергия ракеты определяется по формуле:
Eкин=12mv2,
где m - масса ракеты, v - скорость ракеты при запуске.

Потенциальная энергия ракеты определяется по формуле:
Eпот=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:
Eмех=Eпот+Eкин.

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=ugt,
где v - конечная скорость (равна нулю), u - начальная скорость, g - ускорение свободного падения, t - время.

Решая данное уравнение относительно времени, получим:
t=ug.

Подставляя значения в формулу для высоты:
h=ut12gt2,
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:
Eпот=mgh,
где m - масса снежного кома, g - ускорение свободного падения, h - высота над поверхностью земли.

Кинетическая энергия снежного кома определяется по формуле:
Eкин=12mv2,
где m - масса снежного кома, v - его скорость.

Суммарная механическая энергия снежного кома будет равна сумме его потенциальной и кинетической энергий:
Eмех=Eпот+Eкин.

Чтобы найти скорость снежного кома, воспользуемся законом сохранения энергии:
Eмех=12mv2,

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.