Какова кинетическая энергия, потенциальная энергия и полная механическая энергия шара массой 1,0 кг, который был брошен
Какова кинетическая энергия, потенциальная энергия и полная механическая энергия шара массой 1,0 кг, который был брошен с поверхности земли под углом 300 к горизонту со скоростью 15 м/с? Во время движения на шар действовал сильный встречный горизонтальный ветер с силой 1,00 Н.
Веселый_Зверь 53
Для начала рассчитаем кинетическую энергию шара. Кинетическая энергия (КЭ) вычисляется по формуле:\[ KE = \frac{1}{2}mv^2, \]
где m - масса шара, v - его скорость.
Используя данную формулу, подставим известные значения и посчитаем:
\[ KE = \frac{1}{2} \cdot 1,0 \, \text{кг} \cdot (15 \, \text{м/с})^2. \]
Раскроем скобки и выполним простые вычисления:
\[ KE = \frac{1}{2} \cdot 1,0 \, \text{кг} \cdot 225 \, \text{м}^2/\text{с}^2. \]
Доработаем единицы измерения:
\[ KE = 112,5 \, \text{кг} \cdot \text{м}^2/\text{с}^2. \]
Таким образом, кинетическая энергия шара составляет 112,5 Дж (джоулей).
Теперь рассчитаем потенциальную энергию (ПЭ) шара. Потенциальная энергия, связанная с гравитацией, рассчитывается по формуле:
\[ ПЭ = mgh, \]
где m - масса шара, g - ускорение свободного падения, h - высота над землей.
Учитывая, что шар был брошен с поверхности земли, начальная высота h равна 0. Поэтому потенциальная энергия будет равна 0:
\[ ПЭ = 0 \, \text{Дж}. \]
Наконец, найдем полную механическую энергию (ПМЭ). Полная механическая энергия представляет собой сумму кинетической и потенциальной энергии:
\[ ПМЭ = KE + ПЭ. \]
Подставим известные значения:
\[ ПМЭ = 112,5 \, \text{Дж} + 0 \, \text{Дж} = 112,5 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, полная механическая энергия шара составляет 112,5 Дж (джоулей).
Обратите внимание, что сильный встречный горизонтальный ветер не влияет на значение кинетической, потенциальной и полной механической энергии, так как в данной задаче мы не учитываем силы трения и сопротивления воздуха.