Ученикам 7 класса вопрос во время игры в баскетбол мяч массой 400 г брошен в направлении кольца. вычислите полную механическую энергию мяча на высоте 3 м, если на этой высоте он двигался со скоростью 10 м/с.

Ek=m*V^2/2
Ep=m*g*h
E=Ek+Ep=m*(0,5*V^2+g*h)=0,4*(0,5*100+10*3)=32 Дж

Одним із наслідків дії сили є деформація тіл: чим більша сила діє на тіло, тим більшою буде деформація.Деформація залежить і від інших чинників, зокрема від площі поверхні, по якій розподіляється сила. У більшості випадків діє правило: чим більшою є площа поверхні, на яку діє певна сила, тим меншою буде деформація.Проілюструємо це твердження за до простого досліду: поставимо дерев’яний брусок на сніг спочатку на одну грань, а потім на іншу, більшої площі (рис. 22.1). У першому випадку сніг деформується сильніше (брусок більше провалиться в сніг), хоча в обох випадках сила, що діє на сніг з боку бруска (тобто вага бруска), є однаковою.Можна провести ще один дослід: натисніть з однаковою невеликою силою на поверхню піску спочатку розкритою долонею, а потім пальцем – і ви побачите, в якому випадку 

На высоте h≅16 м.

Объяснение:

Полная механическая энергия тела в любой момент времени равна сумме кинетической и потенциальной энергий.

Eu= Ek + Ep;  Ek=mv^2/2;  Ep=mgh, где

Eu - полная механическая энергия тела, Дж

Ek - кинетическая энергия тела, Дж

Ep - потенциальная энергия тела, Дж

m - масса тела, кг

v - скорость тела, м/с

g - ускорение свободного падения, м/с^2

h - высота, на которую тело поднялось относительно нулевого уровня, м

В начальный момент времени (в момент, когда тело было подброшено вверх) потенциальная энергия тела равна 0 (тело начинает движение с нулевого уровня высоты, h=0) Ер = 0, и, следовательно, вся механическая энергия тела есть энергия кинетическая Eu = Ek + 0.

В процессе движения кинетическая энергия тела уменьшается (уменьшается скорость т.к. на тело действует ускорение свободного падения; тело тормозится силой тяжести), а потенциальная возрастает (высота тела над землей возрастает).

В какой-то момент, на некоторой высоте кинетическая энергия станет равной потенциальной.

Т.е первоначальная механическая энергия разделится пополам: Ep=Ek=Eu/2.

А мы можем вычислить величину Eu/2? Можем, если вспомним, что в нчальный момент времени вся механическая энергия равнялась кинетической. Т.е. на момент равенства энергий, каждая из них равняется:

Eu/2=(mv^2/2)/2;

Следовательно потенциальная энергия равна

Ep=Eu/2;   mgh=(mv^2/2)/2;  

mgh=mv^2/4;

выразим отсюда высоту h, и сократим на m:

h=v^2/(4g).

Подставим данные из условия, примем g=10 м/с^2

h=25^2/(4*10)=625/40≅16 м.