[Вопрос решен] С какой начальной скоростью надо бросить вниз мяч массой 400г с...

С какой начальной скоростью надо бросить вниз мяч массой 400г с высоты 2,5м, чтобы он подпрыгнул на высоту 4м?

500

Считать удар о землю абсолютно упругим.

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

Друзья, сегодня я хочу рассказать вам о своем личном опыте исследования величины начальной скорости для бросания мяча таким образом, чтобы он смог подпрыгнуть на заданную высоту.​ В данном случае, нам нужно определить, с какой начальной скоростью нужно бросить мяч массой 400 грамм с высоты 2٫5 метра٫ чтобы он мог подпрыгнуть на высоту 4 метра.Для начала٫ давайте разберемся٫ какие физические законы применимы к этой ситуации.​ Мы знаем٫ что при ударе мяча о землю он будет отскакивать абсолютно упруго.​ В таком случае٫ можно применить закон сохранения энергии.​В данной задаче٫ мяч обладает потенциальной энергией на высоте 2٫5 метра٫ а также кинетической энергией при движении.​ Когда мяч подпрыгивает на заданную высоту 4 метра٫ его потенциальная энергия достигает максимальной величины٫ а кинетическая энергия обнуляется.​

Теперь важно понять, как связаны потенциальная и кинетическая энергии с начальной скоростью.​ Мы можем воспользоваться следующей формулой для потенциальной и кинетической энергии⁚

Eп m * g * h
Ek (1/2) * m * v^2
Где Eп ⎼ потенциальная энергия, m ⎻ масса мяча, g ⎼ ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с^2), h ⎼ высота, Ek ⎼ кинетическая энергия, v ⎼ начальная скорость.​Применим эту формулу для заданной ситуации. Первоначально, мяч имеет потенциальную энергию, определяемую продуктом массы, ускорения свободного падения и высоты⁚

Eп 0.​4 кг * 9.​8 м/с^2 * 2.​5 м 9.8 Дж

После подпрыгивания на высоту 4 метра, кинетическая энергия мяча обнуляется⁚

Ek 0

Следовательно, потенциальная энергия после подпрыгивания достигнет своего максимума на высоте 4 метра⁚

Eп 0.​4 кг * 9.​8 м/с^2 * 4 м 15.​68 Дж


Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти начальную скорость мяча.​ Поскольку потенциальная энергия и кинетическая энергия суммируются, мы можем записать⁚

Eп Ek 0

Где начальная скорость v ⎼ неизвестная величина.​ Подставим значения энергии⁚

Читайте также  2. Определите из предложенного списка свойства человека, которые обусловлены социальными и биологическими факторами. Обоснуйте свой ответ. Коммуникабельность, темперамент, мировоззрение, внимание, инстинкты, воля, убеждения, знания, задатки, идеалы, возрастные особенности, чувства, характер, способности, механическая память, логическая память, эмоции, творческое мышление, музыкальный слух, тембр голоса, агрессивность, гуманность, стрессоустойчивость.

9.8 Дж 0 (1/2) * 0.​4 кг * v^2

Раскроем скобки и упростим выражение⁚

9.​8 Дж (1/2) * 0.​4 кг * v^2
Далее, избавимся от коэффициента (1/2) в уравнении⁚

19.​6 Дж 0.4 кг * v^2
Разделим обе стороны уравнения на 0.​4 кг⁚
49 м^2/с^2 v^2

Извлечем квадратный корень⁚

v √49 м/с 7 м/с

Таким образом, я установил, что для броска мяча массой 400 грамм с высоты 2,5 метра, чтобы он смог подпрыгнуть на высоту 4 метра, необходимо бросить мяч с начальной скоростью 7 метров в секунду.​
Надеюсь, что мой опыт и исследование вас вдохновят на изучение физики и решение подобных задач!​

AfinaAI