3. Законы сохранения в механике: #198317
Камень массой $2\,\text{кг}$, брошенный вертикально вверх с поверхности Земли, обладает начальной кинетической энергией $100\,\text{Дж}$. На какую максимальную высоту поднимется камень? Сопротивлением воздуха пренебречь. Ускорение свободного падения $g = 10\,\text{м/с}^2$. Ответ дайте в метрах.
Закон сохранения энергии:
В момент броска камень обладает только кинетической энергией:
$$E_{\text{кин}} = 100\,\text{Дж}$$ В верхней точке подъема скорость камня равна нулю, поэтому вся кинетическая энергия перешла в потенциальную:
$$E_{\text{пот}} = mgh$$
2. Приравнивание энергий:
$$E_{\text{кин}} = E_{\text{пот}}$$ $$100\,\text{Дж} = 2\,\text{кг} \cdot 10\,\text{м/с}^2 \cdot h$$
3. Вычисление высоты:
$$h = \frac{100\,\text{Дж}}{20\,\text{кг}\cdot\text{м/с}^2} = 5\,\text{м}$$