Мяч массой m= 0, 2 кг, брошенный от земли со скоростью 0, 5м/с под углом 30° к горизонту. определить кинетическую энергию тела на максимальной высоте полета

дано m=0,2 кг     Vo=0,5 м\с    a=30     Ек- ?

на максимальной высоте скорость направлена горизонтально

Vox=Vo*sina=0,5*0,5=0,25 м\с

Ек=m*Vox^2\2=0,1*0,25=0,025 Дж

Мяч брошен под углом, значит его скорость равна:

v = v₀cosα = 0,5 * √3 / 2 ≈ 0,43 м/с

Eк = mv²/2 = 0,2 * 0,43² / 2 = 0,03698 / 2 = 0,01849 Дж = 184,9 мДж

Если масса 200, то
Сначала воду нужно нагреть до кипения ( t2=100град) . Q1=c*m*(t2 - t1). ( c -удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m - масса=0,2кг, t1- начальная темпратура воды=50град, t2 -конечная температура воды, Q1 -количество теплоты, затраченное на нагревание) . Q1=4200*0,2*(100 - 50)=42000Дж. Теперь рассчитаем количество теплоты, затраченное на испарение (Q2). Q2=r*m. ( r - удельная теплота парообразования воды=2300000Дж/кг) . Q2=2300000*0,2=460000Дж. Общее затраченное тепло= сумме: Q=Q1+Q2. Q=42000 +460000=502000Дж. (502кДж). 

H =  2,9875 м ( не округлять до 3 м)

Объяснение:

точка А на высоте h= 2,75 м над поверхностью земли

первый мяч после броска вверх пролетел расстояние S

S = (Vk-Vo) / (2a)

Vk = 0 в верхней точке остановка

Vo = 5м\с

a = -g = - 10 м/с2

S = -Vo / (-2g) = -5 / (-2*10) = 0,25 м

и поднялся на высоту ho1 = h +S = 2,75 +0,25 = 3 м

*

Когда первый мяч достиг наивысшей точки своего подъема, из точки А с той самой скоростью кинули вверх второй мяч.  

Vo = 5м\с

a = -g = - 10 м/с2

ho2 = h = 2,75 м

Теперь мячи движутся одновременно, время движения до встречи = t.

Перемещение первого мяча вниз до встречи со вторым мячом при равноускоренном движении

S1 = Vo1 * t + g * t^2/2

Vo1 = Vk = 0

S1 = g * t^2/2

Перемещение второго мяча вверх до встречи с первым мячом при равноускоренном движении

S2 = Vo2 * t - g * t^2/2

Vo2 = Vo = 5м\с

S2 = 5 t - g * t^2/2

В точке встречи имеем

S = S1 +S2 = g * t^2/2 + 5 t - g * t^2/2 = 5 t

Время встречи

t = S / 5 = 0,25 / 5 = 0,05 c

Перемещение второго мяча вверх до встречи с первым мячом

S2 = Vo2 * t - g * t^2/2 = 5 * 0,05  - 10 * 0,05^2/2 = 0,2375 м  

высота. на которой столкнуться мячи

H = h + S2 = 2,75 + 0,2375  =  2,9875 м ( не округлять до 3 м)