Пример решения задачи №66.
Снаряд, получивший при выстреле начальную скорость = 300 м/с, летит вертикально вверх (рис. 15-1, в). На какой высоте h его кинетическая энергия станет равна потенциальной ? Сопротивлением пренебречь.
Решение:
По закону сохранения механической энергии кинетическая энергия снаряда при вылете из ствола орудия равна сумме кинетической и потенциальной энергий на искомой высоте h:
Начальную кинетическую энергию снаряда мы можем определить через известную скорость по формуле . Правда, масса снаряда m нам не дана и взять ее неоткуда. Но она должна в процессе решения сократиться, ведь масса входит как в уравнение кинетической, так и потенциальной энергий, за исключением случая, когда тело упруго деформировано. Но об этом сейчас речь не идет.
Далее. Нам нужно определить высоту подъема снаряда h и сказано, что на этой высоте кинетическая энергия снаряда равна его потенциальной энергии . Высота h входит в формулу потенциальной энергии, а в формулу кинетической энергии снаряда на высоте h входит его скорость на этой высоте, которую нам определять не надо. Поэтому и кинетическую энергию на высоте h можно не определять, а сразу заменить в формуле (1) потенциальной энергией , ведь они же равны. Тогда получим
Здесь
Подставим (3) и (4) в формулу (2):
Произведем вычисления: .
Ответ: h = 2296 м.
Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там теория и задачи по всем темам физики, можете посмотреть:
Физика — задачи с решениями и примерами
Возможно вам будут полезны ещё вот эти задачи: