дано:
- начальная скорость пули V0 = 300 м/с.
- масса пули m = 10 г = 0.01 кг (в СИ).
- время t = 1.5 с.
- ускорение свободного падения g ≈ 9.81 м/с².
найти:
кинетическую энергию KE и потенциальную энергию PE пули через 1.5 с.
решение:
1) Для начала определим высоту h, на которую поднимется пуля через 1.5 с. Используем формулу движения с постоянным ускорением:
h = V0 * t - (1/2) * g * t².
2) Подставляем известные значения:
h = 300 * 1.5 - (1/2) * 9.81 * (1.5)².
3) Выполним расчет:
h = 450 - (1/2) * 9.81 * 2.25
h = 450 - (0.5 * 9.81 * 2.25)
h = 450 - 11.03625
h ≈ 438.96 м.
4) Теперь находим кинетическую энергию KE через 1.5 с. Кинетическая энергия рассчитывается по формуле:
KE = (1/2) * m * V²,
где V - скорость пули через 1.5 с. Скорость пули можно найти по формуле:
V = V0 - g * t.
5) Находим V:
V = 300 - 9.81 * 1.5,
V = 300 - 14.715,
V ≈ 285.285 м/с.
6) Теперь подставляем это значение в формулу для KE:
KE = (1/2) * 0.01 * (285.285)².
7) Выполним расчет:
KE = 0.005 * 81310.07 ≈ 406.55 Дж.
8) Теперь найдем потенциальную энергию PE на высоте h:
PE = m * g * h.
9) Подставляем значения:
PE = 0.01 * 9.81 * 438.96.
10) Выполним расчет:
PE = 0.01 * 9.81 * 438.96 ≈ 43.14 Дж.
ответ:
Кинетическая энергия пули через 1.5 с составляет примерно 406.6 Дж, а потенциальная энергия составляет примерно 43.1 Дж.