Два шара одинакового объёма, один из стали (1) и другой из свинца (2), бросаются вертикально вверх с одинаковой

Магический_Единорог

42

Для того чтобы сравнить максимальные высоты и значения потенциальной энергии шаров, нам понадобится применить законы сохранения энергии и закон изменения потенциальной энергии.

Первым делом, давайте рассмотрим шар, сделанный из стали (1). Когда он бросается вертикально вверх, его кинетическая энергия постепенно уменьшается, а потенциальная энергия увеличивается. Наивысшая точка, которую он достигает, будет максимальной высотой \(h_1\).

Также, потенциальная энергия на высоте \(h_1\) будет равна максимальной потенциальной энергии \(e_1\), которую шар может иметь. Поскольку потенциальная энергия связана с высотой и массой шара, мы можем записать ее формулу следующим образом:

\[e_1 = m \cdot g \cdot h_1\]

где \(m\) - масса шара, \(g\) - ускорение свободного падения (\(9.8 \, \text{м/с}^2\) на поверхности Земли), \(h_1\) - максимальная высота, достигнутая шаром из стали.

Теперь рассмотрим шар, сделанный из свинца (2). По аналогии с предыдущим случаем, он также достигнет максимальной высоты \(h_2\) и будет иметь максимальную потенциальную энергию \(e_2\).

Если оба шара бросаются с одинаковой скоростью и имеют одинаковый объем, значит их массы тоже должны быть одинаковыми. Поэтому можем записать:

\[e_2 = m \cdot g \cdot h_2\]

Теперь нам осталось сравнить \(h_1\) и \(h_2\), а также \(e_1\) и \(e_2\).

Поскольку массы шаров одинаковы и ускорение свободного падения одинаково, можно сделать вывод, что максимальные высоты \(h_1\) и \(h_2\) будут одинаковыми.

Аналогично, значения потенциальной энергии \(e_1\) и \(e_2\) будут также одинаковыми, так как они зависят от одинаковых переменных: массы шара, ускорения свободного падения и максимальной высоты.

Таким образом, максимальные высоты и значения потенциальной энергии для шаров из стали и свинца будут одинаковыми.