Максимальная высота, на которую поднимается тело массой 1 кг, подброшенное вертикально вверх, составляет 20 м. Найдите, чему была равна кинетическая энергия сразу же после броска.

Чтобы решить задачу, воспользуемся законом сохранения энергии. Когда тело массой 1 кг подбрасывается вертикально вверх, вся его кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию на максимальной высоте. В точке максимальной высоты скорость тела становится равной нулю, и вся энергия системы сосредоточена в потенциальной энергии.

Формулы, которые нам понадобятся:

1. Потенциальная энергия на высоте: $E_{\text{пот}} = mgh$ где:

• $m$ — масса тела, 1 кг,
• $g$ — ускорение свободного падения, примерно 9,8 м/с²,
• $h$ — высота, на которую поднялось тело, 20 м.

2. Кинетическая энергия в начальный момент броска: $E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} mv^2$

По закону сохранения энергии: $E_{\text{кин}} = E_{\text{пот}}$

То есть кинетическая энергия в начальный момент броска равна потенциальной энергии на максимальной высоте.

Расчет:

Подставим значения в формулу для потенциальной энергии: $E_{\text{пот}} = mgh = 1 \cdot 9,8 \cdot 20 = 196 \, \text{Дж}$

Следовательно, кинетическая энергия тела сразу после броска была равна 196 Дж.

Таким образом, кинетическая энергия тела массой 1 кг сразу после броска составляет 196 Дж.