Εάν ρίξετε μια μπάλα 0,1 kg κατ 'ευθείαν με μια αρχική ταχύτητα 29 ms πόσο ψηλά θα αναρριχηθεί;

Δείτε πώς μπορείτε να λύσετε αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας τις αρχές της φυσικής:

Κατανόηση των εννοιών

* Διατήρηση ενέργειας: Η συνολική μηχανική ενέργεια (δυνητική ενέργεια + κινητική ενέργεια) της μπάλας παραμένει σταθερή καθ 'όλη τη διάρκεια της κίνησης (αγνοώντας την αντίσταση στον αέρα).

* Πιθανή ενέργεια: PE =MGH, όπου m είναι μάζα, το G είναι επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s2) και Η είναι ύψος.

* Κινητική ενέργεια: Ke =(1/2) MV², όπου m είναι μάζα και V είναι ταχύτητα.

βήματα

1. Στην αρχή: Η μπάλα έχει μόνο κινητική ενέργεια (KE).

2. στο υψηλότερο σημείο: Η μπάλα σταματά στιγμιαία, οπότε η ταχύτητά της είναι 0. Σε αυτό το σημείο, όλη η αρχική κινητική της ενέργεια έχει μετατραπεί σε δυνητική ενέργεια (PE).

Υπολογισμοί

* Αρχική κινητική ενέργεια (KE):

Ke =(1/2) * 0.1 kg * (29 m/s) ² =42.05 j

* Πιθανή ενέργεια στο υψηλότερο σημείο (PE):

PE =ke =42.05 j

* ύψος (h):

PE =MGH

42.05 j =0.1 kg * 9.8 m/s² * h

H =42,05 J / (0,1 kg * 9,8 m / s²)

h ≈ 42,9 μ.

απάντηση: Η μπάλα θα ανέβει περίπου 42,9 μέτρα ψηλά.