Укажите график зависимости потенциальной энергии свободно падающего тела

Условие задачи:

Схема к условию задачиУкажите график зависимости потенциальной энергии свободно падающего тела от времени. (Рисунок к задаче приведен справа.)

Задача №2.7.36 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Решение задачи:

Обратите внимание, что все приведенные зависимости при \(t=0\) имеют некоторое ненулевое значение, значит отсчет потенциальной энергии ведётся с уровня Земли, и изначально тело находится на некоторой высоте \(H\).

Потенциальную энергию в любой момент времени следует искать по формуле:

\[{W_п} = mgh\]

Здесь \(h\) – высота тела над Землей в момент времени \(t\).

Если тело свободно падает с некоторой высоты \(H\), то его высоту над Землей в любой момент времени можно найти по следующей формуле:

\[h = H – \frac{{g{t^2}}}{2}\]

Тогда:

\[{W_п} = mg\left( {H – \frac{{g{t^2}}}{2}} \right)\]

Раскроем скобки:

\[{W_п} = mgH – \frac{{m{g^2}{t^2}}}{2}\]

Графиком полученной функции является парабола с ветвями, направленными вниз, вершина которой поднята на величину \(mgH\) (на начальную потенциальную энергию). Из всех представленных графиков под заданное описание подходит только график №2.

Ответ: 2.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.7.35 Тепловоз за 5 мин набирает скорость 72 км/ч. Определить среднюю мощность
2.7.37 Уравнение движения материальной точки имеет вид: x=t^2-2t^3 (м). Определите
2.7.38 Футбольный мяч весом 8 Н летит со скоростью 15 м/с. Вратарь ловит мяч и за 0,1 с

Пожалуйста, поставьте оценку
( 3 оценки, среднее 3.67 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: