Условие задачи:
Максимальная высота подъема тела массой 2 кг, брошенного с поверхности Земли с начальной скоростью 10 м/с, составляет 3 м. Определить кинетическую энергию тела в момент достижения максимальной высоты.
Задача №2.7.40 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(m=2\) кг, \(\upsilon_0=10\) м/с, \(H=3\) м, \(E_к-?\)
Решение задачи:
Если воздух не оказывает сопротивления движению тела, то полная механическая энергия тела будет сохраняться. В момент броска у тела имеется только кинетическая энергия, равная \(\frac{{m\upsilon _0^2}}{2}\), в наивысшей точке траектории — искомая кинетическая \(E_к\) и потенциальная \(mgH\).
\[\frac{{m\upsilon _0^2}}{2} = mgH + {E_к}\]
Откуда:
\[{E_к} = \frac{{m\upsilon _0^2}}{2} — mgH\]
\[{E_к} = \frac{m}{2}\left( {\upsilon _0^2 — 2gH} \right)\]
Произведем вычисление ответа:
\[{E_к} = \frac{2}{2}\left( {{{10}^2} — 2 \cdot 10 \cdot 3} \right) = 40\;Дж\]
Ответ: 40 Дж.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
2.7.39 Пуля летит со скоростью v0. Она пробивает доску толщиной 3,6 см и продолжает полет
2.7.41 На рисунке приведена зависимость потенциальной энергии от времени движения
2.7.42 Начальная скорость пули 600 м/с, её масса 10 г. Под каким углом к горизонту она
Почему кинетическая энергия в высшей точке не равна 0?
Там же тело останавливается и потом падает вниз?
Потому что в наивысшей точке траектории у тела есть скорость (причем минимальная), поэтому кинетическая энергия не равна нулю. Так как скорость у тела в этой точке имеется, то оно не остановится, а будет двигаться к Земле по ветви параболы.
тело было брошено под углом к горизонту, а не перпендикулярно
Да, верно. Из-за того, что тело брошено под углом к горизонту в высшей точке оно будет иметь какую-то скорость. Если бы оно было брошено вертикально, то в высшей точке его скорость (а значит и кинетическая энергия) будет равна нулю.