Тело массой 3 кг брошено с поверхности земли со скоростью 8 м/с под углом 60 градусов к горизонту. Найдите кинетическую энергию тела в наивысшей точке подъема.

Для того чтобы найти кинетическую энергию тела в наивысшей точке подъема, давайте разберем задачу поэтапно.

Дано:

• Масса тела $m = 3$ кг.
• Начальная скорость $v_0 = 8$ м/с.
• Угол броска $\theta = 60^\circ$.

1. Разложение начальной скорости на компоненты

Начальная скорость тела можно разложить на две составляющие: горизонтальную и вертикальную.

• Горизонтальная компонента скорости:
  $v_{0x} = v_0 \cdot \cos(\theta)$

• Вертикальная компонента скорости:
  $v_{0y} = v_0 \cdot \sin(\theta)$

Подставляем данные:

2. Скорость в наивысшей точке подъема

Наивысшая точка подъема достигается, когда вертикальная скорость становится равной нулю (поскольку в этот момент тело перестает подниматься и начинает падать).

В наивысшей точке вертикальная скорость $v_y = 0$, а горизонтальная компонента скорости остаётся неизменной, то есть $v_x = v_{0x} = 4$ м/с.

Таким образом, в наивысшей точке скорость тела будет равна только горизонтальной компоненте скорости:

3. Кинетическая энергия в наивысшей точке

Кинетическая энергия определяется формулой:

Подставляем массу и скорость:

Ответ:

Кинетическая энергия тела в наивысшей точке подъема составляет 24 Дж.