Конечно, давайте решим эту задачу.
Дано:
- Кинетическая энергия ((E_k)) = 200 Дж
- Масса тела ((m)) = 500 г = 0,5 кг (переводим в килограммы)
Найти:
- Максимальная высота ((h))
Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии. В момент бросания тело имеет кинетическую энергию, которая в максимальной точке подъема полностью преобразуется в потенциальную энергию.
Кинетическая энергия ((E_k)) определяется формулой:
[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 ]
Потенциальная энергия ((E_p)) на высоте (h) определяется формулой:
[ E_p = mgh ]
где:
- (m) — масса тела
- (g) — ускорение свободного падения (приблизительно равно 9,8 м/с²)
- (h) — высота
В соответствии с законом сохранения энергии, кинетическая энергия в момент бросания равна потенциальной энергии на максимальной высоте:
[ E_k = E_p ]
[ 200 \text{ Дж} = mgh ]
Подставим известные значения:
[ 200 = 0,5 \cdot 9,8 \cdot h ]
Решим уравнение относительно (h):
[ h = \frac{200}{0,5 \cdot 9,8} ]
[ h = \frac{200}{4,9} ]
[ h \approx 40,82 \text{ м} ]
Таким образом, тело может подняться на высоту приблизительно 40,82 метра.