Камень массой 1 кг брошен вертикально вверх с начальной скоростью 4 м/с. На сколько увеличится потенциальная энергия камня от начала движения к тому времени, когда скорость камня уменьшится до 2 м/с? (Ответ дайте в джоулях.)







Увеличение деформации в 2 раза приведет к увеличению энергии в 4 раза:
то есть потенциальная энергия пружины увеличится на 
— высота горки,
— начальная скорость, а u — искомая скорость санок у подножия горки. Выпишем закон сохранения энергии (потенциальную энергию будем отсчитывать от низа горки):



а у подножия горки она равнялась
Трение санок о снег пренебрежимо мало. Какова высота горки? (Ответ дайте в метрах.) Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.
— начальная скорость,
— скорость санок у подножия горки, а h — искомая высота горки. Выпишем закон сохранения энергии: 


— высота горки, 
Высота горки 10 м. Трение шайбы о лед пренебрежимо мало. Какова скорость шайбы сразу после удара? (Ответ дайте в метрах в секунду.) Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.
— скорость шайбы у вершины, а υ — искомая скорость сразу после удара. Выпишем закон сохранения энергии: 





Отсюда находим максимальную высоту подъема камня: 





вторая —
Обе пружины растянуты на 1 см. Чему равно отношение потенциальных энергии пружин 





а пуля массой
Трением пренебречь. Считать, что
Ответ выразите в сантиметрах.




Отсюда находим, что: 

Кинетическая энергия максимальна тогда же, когда максимальна и скорость. Из графика видно, что максимальная кинетическая энергия равна 40 Дж. Следовательно, максимальная скорость равна 
Максимальной высоте полета соответствует максимум потенциальной энергии. Следовательно, максимальная высота полета:


где
t — время в секундах. Какова кинетическая энергия тела через 3 с после начала отсчета времени? (Ответ дайте в джоулях.)
Определим скорость тела через 3 с после начала отсчета времени:














Отсюда сразу находим начальную скорость: 

Какова его кинетическая энергия после загрузки, если он двигался с прежней скоростью, а масса его увеличилась в 2 раза? (Ответ дайте в килоджоулях.)














а изменение кинетической энергии 





где Ek — это кинетическая энергия шарика перед ударом об землю, а 





































При падении потенциальная энергия переходит в кинетическую. По условию потеря энергии составила 20 Дж, значит, в момент перед падением на землю кинетическая энергия шарика равна 








где h — высота в поле силы тяжести, m — масса автомобиля. Высота равна
(см. рис.). Получаем, что 








Скорость шайбы будет максимальной, если конечная высота станет равной 0. Следовательно,
Откуда:
м/c.



В верхней точке траектории вертикальная составляющая скорости равна 0, а горизонтальная равна
так как
Тогда кинетическая энергия камня в верхней точке траектории равна: 

при этом работа силы
потенциальная энергия
Откуда: 
При прямолинейном равномерном движении
откуда 
модуль изменения потенциальной энергии
Учитывая, что удлинение пружины во втором случае равно 1,5 см, получаем:



В нижней точке, в которой груз остановится, пружина будет обладать потенциальной энергией
Тогда по закону сохранения энергии
откуда: 

выразим его скорость
и подставим в формулу работы:
откуда масса тела равна:
в кинетическую энергию шарика. По закону сохранения энергии 
откуда получаем:


:
получаем:
При отсутствии сопротивления воздуха по закону сохранения энергии кинетическая энергия в момент броска равна потенциальной энергии в верхней точке. Тогда максимальная высота подъема равна
откуда находим начальную скорость

Тогда высота, с которой падал шарик, равна
во втором —
откуда находим:
которая по закону сохранения механической энергии равна максимальной потенциальной энергии в верхней точке подъема
находим скорость в момент броска:
При увеличении упругой деформации еще на 3 см, то есть в 2 раза потенциальная энергия пружины увеличится в 4 раза и станет равной 

Какова скорость движения груза? Ответ запишите в метрах в секунду.
найдем скорость движения груза


