Виды Энергии — Задание 3 ЕГЭ по физике №00007240

Дано:

$m = 200 \text{ г} = 0{,}2 \text{ кг}, \quad E_k = 20 \text{ Дж}$

Найти:

$h_{\max}$ — ?

Решение:

Обозначим точку броска (на поверхности земли) точкой 1, точку максимального подъёма — точкой 2. Поверхность земли принимаем за уровень нулевой потенциальной энергии. Запишем закон сохранения механической энергии (сопротивление воздуха отсутствует, работа внешних сил равна нулю): $$E_{\text{мех}1} = E_{\text{мех}2}$$ В точке 1: потенциальная энергия равна нулю, кинетическая — максимальна: $$E_{\text{мех}1} = E_{k} = 20 \text{ Дж}$$ В точке 2: тело остановилось ($v_2 = 0$), поэтому кинетическая энергия равна нулю, а вся энергия — потенциальная: $$E_{\text{мех}2} = mgh_{\max}$$ Приравниваем: $$E_{k} = mgh_{\max}$$ $$h_{\max} = \frac{E_{k}}{mg} = \frac{20}{0{,}2 \cdot 10} = \frac{20}{2} = 10 \text{ м}$$