Тело массой 1 кг брошено вертикально вверх и достигло максимальной высоты 20 м. Какой кинетической энергией обладает тело в момент броска?

Чтобы найти кинетическую энергию тела в момент броска, нужно использовать закон сохранения энергии. Когда тело поднимается вверх, его кинетическая энергия постепенно превращается в потенциальную.

Сначала, в момент броска, кинетическая энергия $E_k$ максимальна, а потенциальная энергия $E_p$ равна нулю. Когда тело достигает максимальной высоты, его скорость становится равной нулю, и вся кинетическая энергия преобразуется в потенциальную.

Формулы для кинетической и потенциальной энергии следующие:

• Кинетическая энергия: $E_k = \frac{1}{2} m v^2$, где $m$ — масса тела, $v$ — его скорость.

• Потенциальная энергия: $E_p = mgh$, где $m$ — масса, $g$ — ускорение свободного падения (приблизительно $9,8 \, \text{м/с}^2$), $h$ — высота.

В момент достижения максимальной высоты вся энергия тела будет потенциальной, и можно записать:

Подставим данные:

• масса $m = 1 \, \text{кг}$,

• высота $h = 20 \, \text{м}$,

• ускорение свободного падения $g = 9,8 \, \text{м/с}^2$.

Тогда:

Таким образом, кинетическая энергия тела в момент броска составляет 196 джоулей.