Тіло кидають вертикально вгору зі
швидкістю 25 м/с. На
якій висоті кінетична
енергія тіла вдвічі
більша, ніж його
потенціальна енергія?
Опором повітря
знехтуйте. Подскажите

Тіло падало с висоти 90.31 М.

Скорость в момент падения 42.5 м/сек

Решение

Пусть Н высота с которой падало тело

h высота последних метров

h=20 м.

Найти с какой высоты падало тело.

Уравнение движение тела, когда оно находилось в точке h и начало свое движение

h=v1*t+(gt^2)/2

Отсюда

v1 - скорость в точке h

v1=(h-(gt^2)/2)/t=(20-10*0.25/2)/0.5 =37.5м/с

Вычислим время, которое летело падающее тело до точки h

Из v1=g*t1

t1=v1/g=37.5/10=3.75с

С начала падения и до точки время t1. Вычислим, какое расстояние тело за это время.

h2=(g*t^2)/2 = 10*3.75*3.75/2=70.31 (с округлением до сотых)

H=h + h2 =20+70.31

H=90.31 М.

Скорость в точке падения:

Vкон=√2*g*h=√20*90.31

Vкон=42.5 м/сек

Проще всего вначале вычислить не работу силы  , действующей на газ со стороны внешнего тела (поршня), а работу, которую совершает сила  давления   газа, действуя на поршень с силой  . согласно третьему закону ньютона  . модуль силы, действующей со стороны газа на поршень, равен  , где  p   - давление газа, а  s   - площадь поверхности поршня. пусть газ расширяется изобарно и поршень смещается в направлении силы    на малое расстояние  . так как давление газа постоянно, то работа газа равна:     эту работу можно выразить через изменение объема газа. начальный его объем  v1=sh1, а конечныйv2=sh2. поэтому где    - изменение объема газа.     при расширении газ совершает положительную работу, так как направление силы и направление перемещения поршня .