1. (№ 4, упр. 21) Мяч массой m = 0,20 кг, брошенный вертикально вверх, поднялся на высоту h = 20 м. Определите кинетическую и потенциальную энергии мяча в верхней точке траектории. Коэффициент g принять равным 10 H/кг.

Привет! Давай разберемся с этой задачей по физике. Она про мячик, который подкинули вверх.

Дано:

• Масса мяча (\(m\)) = 0,20 кг
• Высота подъема (\(h\)) = 20 м
• Ускорение свободного падения (\(g\)) = 10 Н/кг

Найти:

• Кинетическую энергию в верхней точке (\(E_{к}\))
• Потенциальную энергию в верхней точке (\(E_{п}\))

Решение:

1. Потенциальная энергия в верхней точке:

   В верхней точке траектории мяч на мгновение останавливается, но он находится на максимальной высоте. Потенциальная энергия зависит от высоты и массы. Формула такая:

   \[ E_{п} = m \cdot g \cdot h \]

   Подставляем наши значения:

   \[ E_{п} = 0,20 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 20 \text{ м} \] \[ E_{п} = 40 \text{ Дж} \]
2. Кинетическая энергия в верхней точке:

   Кинетическая энергия связана со скоростью движения. В самой верхней точке, перед тем как мяч начнет падать вниз, его скорость равна нулю. Это значит, что кинетическая энергия тоже будет равна нулю.

   Формула кинетической энергии:

   \[ E_{к} = \frac{1}{2} m v^2 \]

   Так как скорость (\(v\)) в верхней точке равна 0, то:

   \[ E_{к} = \frac{1}{2} \cdot 0,20 \text{ кг} \cdot (0 \text{ м/с})^2 \] \[ E_{к} = 0 \text{ Дж} \]

Ответ:

• Кинетическая энергия мяча в верхней точке траектории равна 0 Дж.
• Потенциальная энергия мяча в верхней точке траектории равна 40 Дж.