Global EE

Виды Энергии — Задание 3 ЕГЭ по физике №00014954

Задание №3. Законы Сохранения

Виды Энергии

№2. Задание 3

ID: 00014954

Шарик массой $0,2$ кг, подвешенный на длинной лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания. Максимальная скорость шарика в процессе колебаний равна $3$ м/с. Чему равна максимальная потенциальная энергия шарика в поле тяжести, если считать её равной нулю в положении равновесия? Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ дайте в Дж.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Маятник — это качели энергии: внизу (в положении равновесия) вся энергия кинетическая, шарик летит быстрее всего; в крайней точке он на миг замирает, и вся энергия становится потенциальной. Воздух не мешает, поэтому полная энергия не теряется, и максимум потенциальной энергии равен максимуму кинетической.

Считаем кинетическую энергию в нижней точке

В самой нижней точке скорость максимальна, $v=3$ м/с:

$E_к=\dfrac{m v^2}{2}=\dfrac{0,2\cdot 3^2}{2}=\dfrac{0,2\cdot 9}{2}=0,9$ Дж.

Переносим к потенциальной

Вся эта энергия в крайней точке превращается в потенциальную, поэтому $E_{п\,max}=E_{к\,max}=0,9$ Дж.

Ответ

0,9
Другие задания по теме «Виды Энергии» (8)