Камень брошен вертикально вверх. В момент броска он имел кинетическую энергию 40 Дж. Какую потенциальную энергию будет иметь камень в середине подьема.
Камень брошен вертикально вверх. В момент броска он имел кинетическую энергию 40 Дж. Какую потенциальную энергию будет иметь камень в середине подьема.
Когда камень брошен вертикально вверх, его кинетическая энергия постепенно преобразуется в потенциальную энергию по мере подъема. В момент броска вся энергия камня является кинетической и составляет 40 Дж. По мере подъема скорость камня уменьшается из-за действия силы тяжести, что приводит к уменьшению его кинетической энергии и увеличению потенциальной энергии.
В середине подъема кинетическая энергия будет равна потенциальной энергии, так как вся механическая энергия системы сохраняется в отсутствие внешних сил трения. Это значит, что в середине пути кинетическая и потенциальная энергии будут равны.
Таким образом, кинетическая энергия в середине подъема будет равна половине начальной кинетической энергии:
[ KE_{\text{middle}} = \frac{1}{2} \times 40 \, \text{Дж} = 20 \, \text{Дж} ]
Поскольку вся механическая энергия системы сохраняется и равна 40 Дж, то потенциальная энергия в середине подъема также будет равна 20 Дж:
[ PE_{\text{middle}} = 20 \, \text{Дж} ]
Таким образом, в середине подъема камень будет иметь потенциальную энергию 20 Дж.
В момент броска камень имеет только кинетическую энергию, которая равна 40 Дж. По мере подъема камня его кинетическая энергия уменьшается из-за действия силы тяжести, а потенциальная энергия возрастает.
В середине подъема камень достигает максимальной высоты, где его кинетическая энергия равна 0, так как скорость камня становится равной 0. Потенциальная энергия камня в этот момент равна начальной кинетической энергии, то есть 40 Дж.
Таким образом, в середине подъема камень будет иметь потенциальную энергию 40 Дж.
