11. Если камень массой 0,2 кг бросить вертикально вверх со скоростью 20 м/с, то какой максимальной высоты он может достичь? Сопротивление воздуха не учитывать

Решение:

Это задача на закон сохранения механической энергии. Вся начальная кинетическая энергия перейдет в максимальную потенциальную энергию на максимальной высоте.

Начальная кинетическая энергия: E_k = (m * v₀²) / 2

Максимальная потенциальная энергия: E_p = m * g * h_max

Приравниваем эти энергии:

(m * v₀²) / 2 = m * g * h_max

Массу (m) можно сократить:

h_max = (v₀²) / (2 * g)

Переведем величины в СИ:

• Масса: m = 0,2 кг (в данном случае масса сокращается, но она дана в условии)
• Начальная скорость: v₀ = 20 м/с
• Ускорение свободного падения: g = 10 м/с² (принимаем для удобства)

Дано:

• m = 0,2 кг
• v₀ = 20 м/с
• g = 10 м/с²

Найти: h_max

Расчет:

h_max = (20 м/с)² / (2 * 10 м/с²) = 400 м²/с² / 20 м/с² = 20 м

Ответ: 20 м