С башни высотой 25 м горизонтально брошен камень со скоростью 15 м/с. Найти кинетическую и

Ответы на вопрос

Отвечает Омар Сейлхан.

Для нахождения кинетической и потенциальной энергии камня через секунду после начала движения, нужно воспользоваться законами механики.

Дано:

1. Кинетическая энергия через 1 секунду.

Кинетическая энергия рассчитывается по формуле:

E_k = \frac{1}{2} m v^2

Где $v$ — это скорость камня через 1 секунду. Скорость будет составлять векторную сумму горизонтальной и вертикальной составляющих скорости.

Горизонтальная скорость $v_x = v_0 = 15$ м/с (она остаётся постоянной, так как сопротивлением воздуха пренебрегаем).
Вертикальная скорость $v_y$ через 1 секунду рассчитывается по формуле:

v_y = g t = 9.8 \times 1 = 9.8 \, \text{м/с}

Теперь общая скорость камня через 1 секунду $v$ будет равна:

v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2} = \sqrt{15^2 + 9.8^2} = \sqrt{225 + 96.04} = \sqrt{321.04} \approx 17.91 \, \text{м/с}

Подставим это значение в формулу для кинетической энергии:

E_k = \frac{1}{2} \times 0.2 \times (17.91)^2 \approx 0.1 \times 320.7 \approx 32.07 \, \text{Дж}

2. Потенциальная энергия через 1 секунду.

Потенциальная энергия рассчитывается по формуле:

E_p = m g h

Где $h$ — высота, на которой находится камень через 1 секунду. Высота меняется с течением времени по формуле:

h = h_0 - \frac{1}{2} g t^2 = 25 - \frac{1}{2} \times 9.8 \times (1)^2 = 25 - 4.9 = 20.1 \, \text{м}

Теперь рассчитываем потенциальную энергию:

E_p = 0.2 \times 9.8 \times 20.1 \approx 0.2 \times 9.8 \times 20.1 \approx 39.4 \, \text{Дж}

Ответ:

Ответы на вопрос