Zadanie
Wykonaj konieczne obliczenia i podaj wysokość, na jakiej wartość energii kinetycznej będzie 4 razy większa od wartości energii potencjalnej, wiedząc, że piłkę wyrzucono pionowo w górę z prędkością początkową v = 10 , opory ruchu są pomijalne, a przyspieszenie ziemskie przyjęto jako g = 10 .
Rozwiązanie
Dane:
v = 10 g = 10
Na piłkę nie działają opory ruchu, więc z zasady zachowania energii:
Gdy piłka znajduje się maksymalnie wysoko, energia mechaniczna to energia potencjalna:
Na pewnej wysokości h’, gdzie energia mechaniczna przyjmuje postać:
więc:
Odpowiedź: Energia kinetyczna jest 4 razy większa od energii potencjalnej, gdy piłka znajduje się 1 m nad podłożem.
Wyjaśnienie
Na ciało nie działają siły zewnętrzne (czyli siły oporów ruchu), więc energia mechaniczna w każdym momencie ruchu jest taka sama. Zauważ, że gdy piłka znajduje się w najwyższym położeniu, jej energia mechaniczna jest równa wartości energii potencjalnej. W pewnym momencie piłka znajduje się na szukanej wysokości h’, wtedy energia mechaniczna to suma energii kinetycznej i energii potencjalnej – wykorzystaj fakt, że energia kinetyczna jest 4 razy większa od energii potencjalnej i zapisz energię mechaniczną ciała na tej wysokości jako pięciokrotność energii potencjalnej. Przyrównaj do siebie energie mechaniczne piłki w badanych sytuacjach i wyznacz wartość szukanej wysokości.
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