Menu
Камень брошен с поверхности земли под углом 30 градусов к горизонту. Кинетическая энергия камня в наивысшей точке траектории равна 30 Дж. Каково значение потенциальной энергии в этой точке?


Начальную скорость (V)  камня можно разложить на составляющие по вертикали (Vv) и горизонтали (Vg):

Vv=0.5V

Vg=\( \frac{\sqrt{3}}{2}*V \)

Т. К. В наивысшей точке кинетическая энергия состоит только из горизонтальной составляющей (вертикальная скорость равна нулю) то:

\( 30=\frac{m*Vg^2}{2} \ \ \ \ \ 60=m*Vg^2 \ \ \ \ \ Vg=\sqrt{\frac{60}{m}} \)

Тогда начальная скорость: \( V=\frac{\sqrt{3}}{2}*\sqrt{\frac{60}{m}}=3\sqrt{\frac{5}{m}} \)

Тогда вертикальнай скорость: \( Vv=0.5*3\sqrt{\frac{5}{m}}=1.5\sqrt{\frac{5}{m}} \)

Это начальная вертикальная скорость, т. Е. Момент когда для вертикальной оси кинетическая энергия максимальна, а потенциальная равна нулю.

Найдем эту "вертикальную" кинетическую энергию: 

\( Ev=\frac{m*(1.5\sqrt{\frac{5}{m}})^2}{2}=\frac{m*\frac{9}{4}*\frac{5}{m}}{2}=\frac{45}{8}=5.625 \)

Т. К. При достижении наивысшей точки вся "вертикальная" кинетическая энергия перейдет в потенциальную, то она тоже будет 5,625Дж

ОТВЕТ 5,625 Дж


ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ: