Какова кинетическая энергия шарика, когда он достигает высоты в 30 метров, после того как он был вертикально брошен

Serdce_Ognya

43

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать законы сохранения энергии. Кинетическая энергия шарика соответствует его энергии движения и определяется формулой:
\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} m v^2,\]
где \(m\) - масса шарика, а \(v\) - его скорость.

Прежде чем решить задачу, нам потребуется узнать массу шарика. Предположим, что масса шарика равна 1 кг (это только для примера). Теперь мы можем перейти к решению.

Первым шагом является вычисление кинетической энергии шарика при вертикальном броске. По условию задачи, шарик был брошен вверх со скоростью 30 м/с. Подставим значение скорости в формулу кинетической энергии:
\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} \times 1 \times (30)^2 = 450 \text{ Дж}.\]

Затем мы должны найти высоту, на которую поднялся шарик. Это можно сделать, используя формулу для потенциальной энергии:
\[E_{\text{пот}} = mgh,\]
где \(m\) - масса шарика, \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равное 9,8 м/с^2) и \(h\) - высота.

Мы знаем, что шарик достиг высоты в 30 метров, поэтому подставим значение высоты и решим уравнение относительно массы:
\[E_{\text{пот}} = 1 \times 9,8 \times 30 = 294 \text{ Дж}.\]

Теперь мы знаем, что кинетическая энергия и потенциальная энергия шарика равны, поскольку энергия сохраняется. Следовательно:
\[E_{\text{кин}} = E_{\text{пот}} = 450 \text{ Дж}.\]

Итак, кинетическая энергия шарика, когда он достигает высоты в 30 метров, составляет 450 Дж. Обратите внимание, что полученные значения являются приближенными и зависят от предположения о массе шарика.