Груз массой 100 г свободно падает с высоты 10 м. определите потенциальную энергию груза в тот момент времени, когда его скорость равна 8 м/с. с дано, и решением, ,

Для определения потенциальной энергии мы должны знать высоту, на которой находилось тело, имея скорость 8м/с. для этого записываем уравнение свободного падения тела:h=(gt^2)/2; Но чтобы найти h, мы также должны знать время падения, для этого применяем вот такую формулу:Vк=Vо-GT;8=0+10t;t=8/10=0.8. Теперь находим h:h=(10*0.8^2)/2=3.2мера.Теперь находим высоту, на которой находилось тело, имея скорость 8м/с. Для этого из начальной высоты вычитаем полученную нами:H=hнач-h=10 - 3.2=6.8 м.А теперь ищем потенциальную энергию: E=mgH=0.1*10*6.8=6.8 Дж

Скорость тела , брошенного вертикально вверх определяется по формуле v = v0 - g*t . Подставим числа v = 40 - 10*2 = 40 - 20 = 20м/c . Определим путь за 2с . h = v0*t - g*t^2 / 2 . h = 40*2 - 10*4 / 2 =20м. Время подъема тела t = v0 / g ( v=0) , t =40 / 10 =4c. Значит тело поднялось на мах высоту за 4с и начало свободно падать. Модуль перемещения за 5с равен разности наибольшей высоты подъема и расстояния , пройденного за 1с падения. S = hмах - h1 . hмах =v0^2 / 2g. hмах = 40^2 / 2*10 = 80м . h1 =g*t1^2 / 2. h1 =10*1^2 / 2=5м. S = 80 - 5 =75м. ( можно проще: модуль перемещения за 5с = высоте подъема за 3с. h2 =40*3 - 10*9 / 2 = 120 - 45 =75м ( тот же ответ) Путь же за 5с S1=hмах +h1 . S1=80+5=85м.

В классической механике при описании поступательного движения вводится понятие массы - как коэффициент пропорциональности между силой и ускорением. (см 2 закон ньютона)
чем больше масса тем больше силу нужно приложить чтобы тело приобрело какое-то ускорение
F=m*a
для описания вращательного движения вводятся аналоги
вместо силы F - момент сил M = F*R
вместо ускорения - угловое ускорение e=a/R
вместо массы - момент инерции J
М = J * e
чтобы разогнать тело и чтобы оно имело угловое ускорение е необходимо приложить момент сил М. чем выше величина J тем больший момент сил нужно прилагать
J - коэффициент пропорциональности в формуле - аналоге 2 закона ньютона для вращательного движения.
по размерности [J] = кг*м*м
по определению J = сумма (м*R^2) /это упрощенная формула/
если взять точечное тело с массой то момент инерции этого тела равен нулю и раскрутить точечное тело не составит труда. если взять шар той-же массы радиуса R, то момент инерции будет равен 2/5 mR^2. а если взять тонкое тяжелое кольцо то его момент инерции равен 1*m*R^2. кольцо сложнее раскручивать чем шар той-же массы и радиуса.