Учащийся подбросил яблоко вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На какой высоте кинетическая энергия яблока будет равна его потенциальной энергии,
10-11 класс
|
если g=10 м/с^2 ?
ДАНО
Vo=5м/с
V =0м/с
g=10 м/с2
-------------------
t- ?
РЕШЕНИЕ
1) Шарик №1 движется ВВЕРХ. По закону сохранения энергии Кинетическая энергия шарика при броске с поверхности земли РАВНА потенциальной энергии на высоте h.
Ek=En ; mVo^2/2 =mgh ;
высота h=Vo^2/(2g)=5^2/(2g)=25/(2*10)=1.25 м (1)
время подъема шарика t1=(V-Vo)/(-g)=(0-5)/(-10)=0.5c
2) После верхней точки шарик №1 движется ВНИЗ , ему навстречу шарик №2 ВВЕРХ. До встречи они летят одно и тоже время t2.
Шарик №1 проходит расстояние h1=Vt2 +gt^2/2 = gt^2/2
Шарик №2 проходит расстояние h2=Vot2 -gt^2/2
Общее расстояние h=h1+h2= gt^2/2+ Vot2 -gt^2/2=Vot2
Также h=Vo^2/(2g) <-----из формулы (1)
Приравняем h
Vot2 = Vo^2/(2g)
t2= Vo/(2g)=5/(2*10=0.25c
При падении шарик №1 прошел расстояние h1= gt^2/2=10*0.25^2/2=0.3125 м
Осталось пройти до поверхности земли расстояние h2=h-h1=1.25-0.3125=0.9375 м
3)Скорости шариков при столкновении направлены противоположно
(пусть положительное направление оси ОХ вниз)
V1=V+gt=0+10*0.25=2,5 м/с
V2=Vo+gt=-5+10*0.25=-2,5 м/с
|V1|=|V2|=2.5 м/с
Массы шариков равны m1=m2=m
Удар абсолютно НЕУПРУГИЙ - шарики слиплись.
По закону сохранения импульса суммарный импульс ДО удара и ПОСЛЕ равны.
mV1+mV2=(m+m)*uo
где uo -начальная скорость слипшихся шариков после столкновения.
m(v1+v2) =2m*uo
uo=(V1+V2)/2 =(2.5-2.5)/2=0 м/с
Скорость шариков при столкновении стала равна 0.
4) Уравнение движения шарика №1 на участке h2 (нач. скорость uo ; время движения t3)
h2=uo*t3+g(t3)^2/2=0+ g(t3)^2/2 ; (t3)^2 = 2*h2/g ; t3=√(2*h2/g) = √(2*0.9375/10)=0.433c
5) Общее время в полете шарика №1 до касания земли t=t1+t2+t3=0.5+0.25+0.433=1.183=1.2c
ОТВЕТ 1.2с
Другие вопросы из категории
2) Определите ускорение свободного падения на планете, масса которой больше массы Земли на 200%, а радиус на 100% больше земного. Ускорение свободного падения на Земле считайте 10 м/с2
нужно с полными решениями) заранее спасибо!!)
кипения?
2)какое колличество теплоты выделилось при замерзании воды массой 5кг ,если первоначальная ее температура 12°С?
если сможете,напишите пожалуйста на листочке)
Читайте также
2.Щенок цвергшнауцера массой 400г прыгает со скоростью 5 м/с на неподвижной скейтборд массой 3 кг. Определите скорость щенка на доске.Будет ли он кататься быстрее, когда подрастет и будет весить 7 кг . Ответ объясните
3. При каких условиях работа
Задача №2
Уровнение скорости движущегося тела V-5+4t
Написать уровнение зависимости пути от времени.
Задача №3
Уровнение движение двух тел Х1(<- икс первая)=10-6 и Х2(<-икс вторая)=6-2t
Найти место встречи и время встречи.
Задача№4
Самолет за 0,5 часа пролетел расстояние 250 км вычислите скорость самолета.
Заранее благодарю за решение.
адения на землю?
2.Мяч брошен вертикально вверх со скоростью 40 м/с.На какой высоте окажется мяч через 2 с?
3.Самолет летит горизонтально на высоте 8 км со скоростью 1800км/ч. За сколько км до цели летчик должен сбросить бомбу, чтобы поразить цель?