Ученик бросил камень массой m=0.1 кг вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На какой высоте потенциальная энергия камня будет в 2 раза больше его кинетической энергии?

Физика 11 класс Законы сохранения энергии камень вертикально вверх потенциальная энергия кинетическая энергия физика 11 класс высота масса скорость Энергия механика Новый

Чтобы решить эту задачу, сначала вспомним формулы для кинетической и потенциальной энергии.

• Кинетическая энергия (Ek) определяется как:
• Ek = (1/2) * m * v^2
• где m - масса, v - скорость.

• Потенциальная энергия (Ep) определяется как:
• Ep = m * g * h
• где g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²), h - высота.

В данной задаче нам нужно найти высоту h, при которой потенциальная энергия будет в 2 раза больше кинетической энергии. То есть:

Ep = 2 * Ek

Подставим формулы для потенциалной и кинетической энергии:

1. m * g * h = 2 * (1/2) * m * v^2
2. Упростим уравнение:
3. g * h = m * v^2
4. h = (m * v^2) / g

Теперь подставим известные значения:

• m = 0.1 кг
• v = 10 м/с
• g = 9.81 м/с²

Теперь вычислим h:

1. h = (0.1 * 10^2) / 9.81
2. h = (0.1 * 100) / 9.81
3. h = 10 / 9.81
4. h ≈ 1.02 м

Таким образом, высота, на которой потенциальная энергия камня будет в 2 раза больше его кинетической энергии, составляет примерно 1.02 метра.