Какова максимальная потенциальная энергия и какая высота достигается мячом, если его масса составляет 3 кг, а

Лунный_Ренегат

51

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать законы сохранения энергии. Мы знаем, что максимальная потенциальная энергия достигается в точке наивысшего подъема мяча. Также, у нас есть информация о массе мяча и его начальной скорости.

Шаг 1: Найдем начальную скорость мяча в метрах в секунду. Для этого, мы знаем, что 1 км/ч = 1000 м/3600 с, следовательно, 54 км/ч = 15 м/с. Таким образом, начальная скорость мяча составляет 15 м/с.

Шаг 2: Найдем высоту наивысшего подъема мяча. Для этого, мы воспользуемся формулой для потенциальной энергии, которая записывается следующим образом:

\[P = mgh\]

где P - потенциальная энергия, m - масса мяча, g - ускорение свободного падения (примерное значение: 9.8 м/с²), h - высота подъема мяча.

Заменяя значения в формуле, у нас получается:

\[P = 3 \times 9.8 \times h\]

Максимальная потенциальная энергия будет равна значению наивысшего подъема мяча. Поэтому, мы должны найти значение h.

Шаг 3: Найдем высоту подъема мяча, используя полученную формулу. Делим обе стороны уравнения на 3 и на 9.8 для того, чтобы выразить h:

\[h = \frac{P}{3 \times 9.8}\]

Шаг 4: Подставим значение потенциальной энергии в формулу и рассчитаем высоту:

\[h = \frac{P}{3 \times 9.8} = \frac{3 \times 9.8 \times h}{3 \times 9.8} = h\]

Таким образом, мы видим, что высота подъема мяча равна значению максимальной потенциальной энергии. Ответ: высота достигаемая мячом составляет P метров.

Для того, чтобы рассчитать точное значение высоты и максимальной потенциальной энергии необходимо знать точное значение ускорения свободного падения и использовать его вместо примерного значения 9.8 м/с².

Дополнительно, можно заметить, что в данной задаче пренебрегается сопротивлением воздуха, что позволяет использовать формулы для движения свободного падения.