№357 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. Тело массой $$0{,}5\ \text{кг}$$ брошено вертикально вверх со скоростью $$4\ \text{м/с}$$. Найти работу силы тяжести, изменение потенциальной энергии и изменение кинетической энергии при подъеме тела до максимальной высоты.

Дано

$$m=0{,}5\ \text{кг}$$
$$v_0=4\ \text{м/с}$$

Ход решения

В верхней точке подъёма скорость тела становится равной нулю:

$$v=0$$

Изменение кинетической энергии:

$$\Delta E_k=\frac{mv^2}{2}-\frac{mv_0^2}{2} =\frac{0{,}5\cdot 0^2}{2}-\frac{0{,}5\cdot 4^2}{2} =-4\ \text{Дж}$$

При подъёме кинетическая энергия уменьшается на 4 Дж, значит потенциальная энергия увеличивается на ту же величину:

$$\Delta E_p=4\ \text{Дж}$$

Работа силы тяжести равна изменению кинетической энергии тела:

$$A=\Delta E_k=-4\ \text{Дж}$$

Или, что то же самое, работа силы тяжести противоположна увеличению потенциальной энергии:

$$A=-\Delta E_p=-4\ \text{Дж}$$

Ответ

$$A=-4\ \text{Дж},\quad \Delta E_p=4\ \text{Дж},\quad \Delta E_k=-4\ \text{Дж}.$$