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.