Номер 5, страница 361 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Авторы: Мякишев Г. Я., Синяков А. З.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый колесо обозрения, статор и ротор изображены
ISBN: 978-5-09-087885-2
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнение 11. Параграф 6.12. Примеры решения задач. Глава 6. Закон сохранения энергии. Законы сохранения в механике - номер 5, страница 361.
№5 (с. 361)
Условие. №5 (с. 361)
скриншот условия

5. Тело брошено вертикально вверх со скоростью $v_0 = 49 \text{ м/с}$. На какой высоте $\text{H}$ его кинетическая энергия $E_k$ равна его потенциальной энергии $E_p$?
Решение. №5 (с. 361)
Дано:
Начальная скорость тела, $v_0 = 49 \text{ м/с}$
Ускорение свободного падения, $g \approx 9.8 \text{ м/с²}$
Условие: $E_k = E_p$
Найти:
Высота $H$
Решение:
Воспользуемся законом сохранения полной механической энергии. Полная механическая энергия тела $E$ является суммой его кинетической $E_k$ и потенциальной $E_p$ энергий: $E = E_k + E_p$. При отсутствии сопротивления воздуха полная энергия системы сохраняется.
В начальный момент времени (на поверхности земли, $h=0$) тело обладает только кинетической энергией, так как его потенциальная энергия равна нулю.
Начальная полная энергия: $E_0 = E_{k0} + E_{p0} = \frac{1}{2}mv_0^2 + 0 = \frac{1}{2}mv_0^2$.
На искомой высоте $H$ тело будет обладать как кинетической, так и потенциальной энергией. Полная энергия на этой высоте будет равна:
$E_H = E_k + E_p$
По условию задачи, на высоте $H$ кинетическая энергия равна потенциальной: $E_k = E_p$.
Подставим это условие в выражение для полной энергии на высоте $H$:
$E_H = E_p + E_p = 2E_p$
Потенциальная энергия тела на высоте $H$ определяется формулой $E_p = mgH$. Тогда:
$E_H = 2mgH$
Согласно закону сохранения энергии, полная энергия в начальный момент равна полной энергии на высоте $H$:
$E_0 = E_H$
$\frac{1}{2}mv_0^2 = 2mgH$
Масса тела $m$ сокращается. Выразим из этого уравнения высоту $H$:
$\frac{1}{2}v_0^2 = 2gH$
$H = \frac{v_0^2}{4g}$
Теперь подставим числовые значения:
$H = \frac{(49 \text{ м/с})^2}{4 \cdot 9.8 \text{ м/с²}} = \frac{2401 \text{ м²/с²}}{39.2 \text{ м/с²}} = 61.25 \text{ м}$
Ответ: $H = 61.25 \text{ м}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 5 расположенного на странице 361 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №5 (с. 361), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Синяков (Арон Залманович), углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.