Камень бросили под углом = 30 к горизонту. В верхней
Камень бросили под углом = 30 к горизонту. В верхней точке траектории потенциальная энергия камня, отсчитываемая от поверхности земли, одинакова U = 15 Дж. Найдите значение кинетической энергии К в этой точке.
Задать свой вопросДано:
a = 30 градусов - угол, под которым бросили камень;
g = 10 м/с^2 - ускорение свободного падения;
U = 15 Джоулей - возможная энергия камня в самой верхней точке линии движения.
Нужно найти W (Джоуль) - кинетическая энергия камня в верхней точке линии движения.
Скорость v, с которой бросили камень у поверхности земли, следует разложить на 2 составляющие: горизонтальную v * cos(a) и вертикальную v * sin(a). Вертикальная скорость в самой верхней точке линии движения равна нулю, поэтому кинетическая энергия в этой точке будет определяться только горизонтальной составляющей.
Пусть камень обладает массой m. Тогда высота его наибольшей точки линии движения одинакова:
h = U / (m * g).
Время, за которое камень свалится на землю, одинаково:
t = (2 * h / g)^0,5 = (2 * U / (m * g^2)^0,5 = 1 / g * (2 * U / m)^0,5.
Тогда скорость, которую он достигнет в конце пути, одинакова:
v1 = g * t = g * 1 / g * (2 * U / m)^0,5 = (2 * U / m)^0,5.
Мы нашли вертикальную сочиняющую скорости. Тогда сама скорость будет одинакова:
v = v1 / sin(a) = (2 * U / m)^0,5 / 0,5 = 2 * (2 * U / m)^0,5.
А ее горизонтальная составляющая будет равна:
v * cos(a) = 2 * (2 * U / m)^0,5 * 3^0,5 / 2 = (6 * U / m)^0,5.
Тогда кинетическая энергия в самой наибольшей точке будет равна:
W = m * v^2 / 2 = m * ((6 * U / m)^0,5)^2 / 2 = m * 6 * U / (2 * m) = 3 * U = 3 * 15 = 45 Джоулей.
Ответ: кинетическая энергия камня в самой наибольшей точке будет одинакова 45 Джоулей.
-
Вопросы ответы
Статьи
Информатика
Статьи
Физика.
Геометрия.
Разные вопросы.
Обществознание.
Математика.
Химия.
Русский язык.
Разные вопросы.
Разные вопросы.
Математика.