Виды Энергии — Задание 3 ЕГЭ по физике №00014954
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
Другие задания по теме «Виды Энергии» (8)
- Задание 3 №00042943 — При упругой деформации, равной 1 см, потенциальная энергия пружины равна 5 мДж.…
- Задание 3 №00042942 — При упругой деформации, равной 2 см, потенциальная энергия пружины равна 10…
- Задание 3 №00042941 — У основания гладкой наклонной плоскости шайба массой 120 г обладает скоростью,…
- Задание 3 №00042940 — У основания гладкой наклонной плоскости шайба обладает скоростью, модуль…
- Задание 3 №00042939 — Какую скорость при подаче сообщили волейбольному мячу, если его кинетическая…
- Задание 3 №00042938 — Скорость волана при подаче в бадминтоне составила 288 км/ч. Масса волана 6 г.…
- Задание 3 №00042865 — При упругой деформации 2 см стальная пружина имеет потенциальную энергию 2 Дж.…
- Задание 3 №00042864 — Координата мяча массой 0,2 кг, движущегося вдоль оси x, изменяется по закону x…