дано:
m = 0,5 кг (масса мяча),
E_k_initial = 150 Дж (начальная кинетическая энергия),
F_drag = 1 Н (сила сопротивления воздуха),
g = 10 м/с² (ускорение свободного падения).
найти:
Высоту (h), на которую поднимется мяч.
решение:
1. Начальная потенциальная энергия (E_p_initial) на высоте 0 равна 0 Дж.
2. При подъеме мяча его кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию и работу против силы сопротивления воздуха:
E_k_initial = E_p + A_drag.
3. Потенциальная энергия на высоте h определяется по формуле:
E_p = m * g * h.
4. Работа против силы сопротивления (A_drag) при подъеме на высоту h:
A_drag = F_drag * h.
5. Составим уравнение для энергии:
E_k_initial = m * g * h + F_drag * h.
6. Подставим значения:
150 Дж = 0,5 кг * 10 м/с² * h + 1 Н * h.
7. Упростим уравнение:
150 Дж = 5h + h,
150 Дж = 6h.
8. Выразим h:
h = 150 Дж / 6 = 25 м.
ответ:
Мяч поднимется на высоту 25 метров.