Чтобы рассчитать потенциальную энергию тела через определенное время, нам нужно знать его высоту над землей. В данном случае, тело брошено вертикально вверх, поэтому через определенное время оно будет выше начальной точки движения.
Используя уравнение падения свободного тела, мы можем рассчитать высоту, на которую поднимется тело через заданное время. Уравнение падения тела имеет вид: h = vоt - (1/2)gt^2, где h - высота, vо - начальная скорость (15 м/с), t - время (2 с или 4 с), g - ускорение свободного падения (приближенное значение на поверхности Земли 9,8 м/с^2).
1. Рассмотрим значение времени 2 секунды:
h = vоt - (1/2)gt^2
h = (15 м/с)(2 с) - (1/2)(9,8 м/с^2)(2 с)^2
h = 30 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(4 с^2)
h = 30 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(16 с^2)
h = 30 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(256)
h = 30 м - 1258,24 м^2/с^2
h ≈ -1228,24 м^2/с^2
Мы получили отрицательное значение, что означает, что тело находится ниже начальной точки движения.
2. Теперь рассмотрим значение времени 4 секунды:
h = vоt - (1/2)gt^2
h = (15 м/с)(4 с) - (1/2)(9,8 м/с^2)(4 с)^2
h = 60 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(16 с^2)
h = 60 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(256)
h = 60 м - 1258,24 м^2/с^2
h ≈ -1198,24 м^2/с^2
Опять же, мы получили отрицательное значение, что означает, что тело находится ниже начальной точки движения.
В итоге, через 2 секунды и через 4 секунды от начала движения, потенциальная энергия тела будет равна 0 (ноль), так как оно находится ниже начальной точки движения.
Используя уравнение падения свободного тела, мы можем рассчитать высоту, на которую поднимется тело через заданное время. Уравнение падения тела имеет вид: h = vоt - (1/2)gt^2, где h - высота, vо - начальная скорость (15 м/с), t - время (2 с или 4 с), g - ускорение свободного падения (приближенное значение на поверхности Земли 9,8 м/с^2).
1. Рассмотрим значение времени 2 секунды:
h = vоt - (1/2)gt^2
h = (15 м/с)(2 с) - (1/2)(9,8 м/с^2)(2 с)^2
h = 30 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(4 с^2)
h = 30 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(16 с^2)
h = 30 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(256)
h = 30 м - 1258,24 м^2/с^2
h ≈ -1228,24 м^2/с^2
Мы получили отрицательное значение, что означает, что тело находится ниже начальной точки движения.
2. Теперь рассмотрим значение времени 4 секунды:
h = vоt - (1/2)gt^2
h = (15 м/с)(4 с) - (1/2)(9,8 м/с^2)(4 с)^2
h = 60 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(16 с^2)
h = 60 м - (1/2)(9,8 м/с^2)(256)
h = 60 м - 1258,24 м^2/с^2
h ≈ -1198,24 м^2/с^2
Опять же, мы получили отрицательное значение, что означает, что тело находится ниже начальной точки движения.
В итоге, через 2 секунды и через 4 секунды от начала движения, потенциальная энергия тела будет равна 0 (ноль), так как оно находится ниже начальной точки движения.