ID: 00016622
С высоты 40 м вертикально вверх бросают небольшое точечное тело с начальной скоростью 20 м/с.
Определите, как изменятся по сравнению с начальными значениями через 3 секунды:
А) кинетическая энергия тела;
Б) его потенциальная энергия взаимодействия с Землёй (относительно поверхности Земли)?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Движение по вертикали с ускорением g=10 м/с². Найдём скорость и высоту через t=3 с и сравним с тем, что было в начале (скорость 20 м/с, высота 40 м).
v=v_0-gt=20-10\cdot3=-10 м/с — тело уже падает, модуль скорости 10 м/с против начальных 20. Скорость по модулю упала, значит E_k=\frac{mv^{2}}{2} уменьшилась (А, цифра 2).
h=h_0+v_0t-\dfrac{gt^{2}}{2}=40+20\cdot3-\dfrac{10\cdot9}{2}=40+60-45=55 м. (Тело ещё в полёте: вверх летело 2 с до макушки 60 м, падать оттуда \approx3{,}5 с.) Высота выросла с 40 до 55 м, поэтому E_p=mgh увеличилась (Б, цифра 1).
Ответ: 21