На какой высоте над поверхностью Земли кинетическая энергия камня, брошенного с поверхности под углом

Разъяснение:

Кинетическая энергия (КЭ) определяется формулой:

КЭ = (1/2) * m * v^2,

где m — масса тела, v — скорость тела.

Потенциальная энергия (ПЭ) связана с высотой, на которой находится тело над поверхностью Земли, и вычисляется по формуле:

ПЭ = m * g * h,

где g — ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с^2), h — высота над Землей.

Для решения данной задачи сначала найдем кинетическую энергию камня при броске:

КЭ = (1/2) * 0,1 кг * (14 м/с)^2 = 9,8 Дж.

Затем найдем позицию, на которой кинетическая энергия станет равной потенциальной энергии взаимодействия с Землей. Для этого приравняем КЭ и ПЭ:

9,8 Дж = 0,1 кг * 9,8 м/с^2 * h.

Поделив обе части уравнения на 0,1 кг * 9,8 м/с^2, получим:

h = 1 м.

Таким образом, высота над поверхностью Земли, на которой кинетическая энергия камня станет равной его потенциальной энергии взаимодействия с Землей, равна 1 метру.

Пример использования:
У камня массой 100 г и начальной скоростью 14 м/с на какой высоте над Землей кинетическая энергия станет равной его потенциальной энергии взаимодействия с Землей?

Совет:
Для более глубокого понимания концепции кинетической и потенциальной энергии, рекомендуется изучить законы сохранения энергии, а также провести практические эксперименты или примеры, где можно наблюдать превращение энергии из одной формы в другую.

Упражнение:
При какой скорости камня массой 500 г его кинетическая энергия будет равна 100 Дж? Предположите, что камень брошен горизонтально без учета сопротивления воздуха.