5. Kamień o masie 600 g rzucono pionowo do góry. W chwili rzucania jego energia kinetyczna wynosiła 120 J. a) Na jaką wysokość wzniósł się kamień? b) Z jaką prędkością początkową został rzucony?

Odpowiedź :

Odpowiedź:

Dane                                   Obliczyć                      Wzór

m = 600 g = 0,6 kg            h = ?                             Ep = m*g*h

Ek = 120 J                           v = ?                             Ek = m*v²/2

g = 10 N/kg

Rozwiazanie:

obliczamy prędkość z jaką został rzucony kamień, mając dane masę i jego Ek

Ek = m*v²/2

2*Ek = m*v²

v² = 2*Ek/m

v = √2*Ek/m

v = √2*120 J/0,6 kg

rachunek jednostek  v = [ √J/kg] = [ √N*m/kg ] = [ √kg*m/s² * m/kg] = [√m²/s² ] = [ m/s ]

v = √400 m²/s²

v = 20 m/s

Obliczamy wysokość na jaką się wzniesie kamień

korzystając z zasady zachowania energii

Ek = m*v²/2

Ep = m*g*h

Ek = Ep

m*v²/2 = m*g*h

m*v² = 2*m*g*h  dzielimy przez m

v² = 2*g*h

h = v²/2*g

h = (20 m/s)²/2*10 m/s²

h = 400 m²/s² /20 m/s²

h = 20 m

Odp. Predkość początkowa wynosi 20 m/s, a wysokość

20 m