Виды Энергии — Задание 3 ЕГЭ по физике №00051205

Что тут происходит: камень массой 800 г бросили вертикально вверх, сразу после броска его кинетическая энергия 40 Дж. Сопротивления воздуха нет. Нужно найти, на какую высоту он поднимется.

На подъёме камень тормозит, и в верхней точке его скорость на мгновение равна нулю — кинетической энергии там нет. Вся она перешла в потенциальную энергию высоты; нулевой уровень выберем в точке старта.

Сопротивления нет, поэтому механическая энергия сохраняется:

$$E_\text{к}=mgh_{\max}$$

Масса $m=800\ \text{г}=0{,}8$ кг. Выражаем высоту:

$$h_{\max}=\dfrac{E_\text{к}}{mg}=\dfrac{40}{0{,}8\cdot10}=\dfrac{40}{8}=5\ \text{м}$$

Проверим себя через скорость броска: $v_0^2=\dfrac{2E_\text{к}}{m}=\dfrac{80}{0{,}8}=100$ м$^2$/с$^2$, $v_0=10$ м/с. Тело, брошенное вверх со скоростью 10 м/с, поднимается на $\dfrac{v_0^2}{2g}=\dfrac{100}{20}=5$ м. Совпало.