На какой высоте над поверхностью Земли кинетическая энергия камня будет равна его потенциальной энергии, когда будет
На какой высоте над поверхностью Земли кинетическая энергия камня будет равна его потенциальной энергии, когда будет брошен с поверхности Земли под углом 30 градусов к вертикали, если его начальная скорость составляет 14 м/с и масса камня равна 100 граммам?
Yagodka 4
Для решения этой задачи нам понадобятся уравнение сохранения механической энергии и формула для потенциальной энергии.Кинетическая энергия камня равна \( K = \frac{1}{2} m v^2 \), где \( m \) - масса камня, а \( v \) - его скорость.
Потенциальная энергия камня равна \( P = m g h \), где \( g \) - ускорение свободного падения, а \( h \) - высота над поверхностью Земли.
Приравняем кинетическую и потенциальную энергии и найдем высоту \( h \):
\[
\frac{1}{2} m v^2 = m g h
\]
Теперь подставим известные значения:
\[
\frac{1}{2} \cdot 0.1 \cdot 14^2 = 0.1 \cdot 9.8 \cdot h
\]
Расчитаем это выражение:
\[
h = \frac{1}{2} \cdot 0.1 \cdot \frac{14^2}{9.8} \approx 10.08 \, \text{м}
\]
Таким образом, если камень будет брошен с поверхности Земли под углом 30 градусов к вертикали со скоростью 14 м/с и массой 100 грамм, то кинетическая энергия камня будет равна его потенциальной энергии на высоте примерно 10.08 метров над поверхностью Земли.