Zadanie
Oblicz wysokość, na jakiej energia potencjalna i energia kinetyczna piłki będą miały taką samą wartość, wiedząc, że piłkę wyrzucono pionowo w górę nadając jej prędkość .
Rozwiązanie
Dane:
Na piłkę nie działają opory ruchu, więc z zasady zachowania energii:
W momencie rozpoczęcia ruchu energia mechaniczna piłki jest równa jej energii kinetycznej:
W maksymalnie najwyższym położeniu energia mechaniczna piłki jest równa energii potencjalnej:
Energia kinetyczna i potencjalna osiągną taką samą wartość dokładnie w połowie wysokości h.
Wyliczmy wysokość h:
czyli:
Odpowiedź: Wartość energii potencjalnej i kinetycznej będą takie same na wysokości 0,9 m od podłoża.
Wyjaśnienie
Na ciało nie działają siły zewnętrzne (czyli siły oporów ruchu), więc energia mechaniczna na początku ruchu i na jego końcu jest taka sama. Zauważ, na początku energia mechaniczna jest równa tylko energii kinetycznej, a na końcu – tylko energii potencjalnej. Oznacza to, że wartości te „spotkają” się dokładnie w połowie wysokości (gdy wartość jednej z tych energii maleje o x, druga musi wzrosnąć o x, gdyż ich suma musi pozostać stała) – wyznacz wysokość maksymalną, na jaką wzbije się piłka i podaj połowę tej wartości.
Fizyka - wybrane pytania
REKLAMA
Zadania z tego działu
5. Energia i pęd
164
Praca i moc jako wielkości fizyczne
170
Zadanie 5.1.4.
173Zadanie 5.1.8.
174Zadanie 5.1.9.
174
Pojęcie energii. Energia potencjalna grawitacji. Energia kinetyczna
175
Zadanie 5.2.6.
178Zadanie 5.2.8.
179
Zasada zachowania energii
180
Zadanie 5.3.5.
183Zadanie 5.3.6.
183Zadanie 5.3.7.
183Zadanie 5.3.9.
184Zadanie 5.3.11.
184
Energia potencjalna sprężystości
185
Zadanie 5.4.1.
187Zadanie 5.4.4.
188
Pęd ciała. Zasada zachowania pędu
189
Zadanie 5.5.5.
195Zadanie 5.5.7.
196Zadanie 5.5.10.
196Zadanie 5.5.11.
196Zadanie 5.5.12.
197Zadanie 5.5.13.
197
Zderzenia niesprężyste i sprężyste
198
Zadanie 5.6.5.
205Zadanie 5.6.9.
206Zadanie 5.6.12.
206Zadanie 5.6.17.
207
Klasyka fizyki
208
Zadania maturalne
210
Zadanie 1. Żuraw
213Zadanie 2. Karabin
214Zadanie 3. Klik–klak
214Zadanie 4. Sprężyny połączone
215