Камень массой 0,4 кг бросили вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Чему равны кинетическая и потенциальная энергии камня на высоте 15м? (Сопротивлением воздуха пренебречь. Ускорение свободного падения считать 10 м/с^2

Е=Ек+Ер

Ер=mgh

Th=60 Дж(G=10м/с^2) - потациальная энергия. (как я ее узнала?)

Ек+mgh

Ек=m-gh

Ек=20 Дж - кенетическая энергия (Как я ее узнала?

Чтобы подробно ответить на вопрос, давайте пошагово разберём, как найти кинетическую и потенциальную энергии камня на высоте 15 м.

Дано:

• Масса камня $m = 0{,}4 \, \text{кг}$,
• Начальная скорость $v_0 = 20 \, \text{м/с}$,
• Ускорение свободного падения $g = 10 \, \text{м/с}^2$,
• Высота $h = 15 \, \text{м}$.

Общий закон сохранения энергии:

Полная механическая энергия (сумма кинетической $E_k$ и потенциальной $E_p$) остаётся постоянной, если пренебречь сопротивлением воздуха.

На высоте $h$ энергии распределяются следующим образом:

• Потенциальная энергия:

• Кинетическая энергия:

1. Рассчитаем полную механическую энергию на начальном этапе

При старте (на высоте $h = 0$), у камня есть только кинетическая энергия:

Подставляем значения:

Итак, полная энергия камня составляет $80 \, \text{Дж}$.

2. Находим потенциальную энергию на высоте $h = 15 \, \text{м}$

Подставляем значения:

3. Находим кинетическую энергию

Кинетическая энергия на высоте $h = 15 \, \text{м}$:

Подставляем значения:

Итог:

• Потенциальная энергия на высоте 15 м: $E_p = 60 \, \text{Дж}$,
• Кинетическая энергия на высоте 15 м: $E_k = 20 \, \text{Дж}$.

Как я нашла эти значения?

1. Потенциальная энергия рассчитывается по формуле $E_p = mgh$, где нужно знать массу камня, ускорение свободного падения и высоту.
2. Кинетическая энергия находится как разница между полной механической энергией и потенциальной энергией: $E_k = E_{\text{полная}} - E_p$.

На высоте 15 м энергия камня разделилась так, что часть перешла в потенциальную (60 Дж), а часть осталась кинетической (20 Дж).