ID: 00014582
Тело массой 0{,}1 кг брошено вверх под углом 30° к горизонту со скоростью 4 м/с. Какова потенциальная энергия тела в высшей точке подъёма? Считайте, что потенциальная энергия тела равна нулю на поверхности Земли.
Ответ дайте в джоулях.
Источник: Сборник Гиголо
При полёте под углом высоту набирает только вертикальная часть скорости — горизонтальная за высоту «не отвечает» и до самой верхней точки остаётся прежней. Поэтому сначала разложим скорость, найдём максимальную высоту, а из неё — потенциальную энергию.
v_y = v\sin 30° = 4\cdot 0{,}5 = 2\text{ м/с}
В верхней точке вертикальная скорость обнуляется. Из v_y^2 = 2gH:
H = \frac{v_y^2}{2g} = \frac{2^2}{2\cdot 10} = \frac{4}{20} = 0{,}2\text{ м}
E_п = mgH = 0{,}1\cdot 10\cdot 0{,}2 = 0{,}2\text{ Дж}
Подвох: брать всю скорость 4 м/с нельзя — горизонтальная часть высоту не даёт.
Ответ: 0,2 Дж