Zadanie Zadanie 5.3.5: Analiza wykresów energii w rzucie pionowym próbnika meteorologicznego
- Punkty
- 4 pkt
- Dział
- Energia i pęd · Zasada zachowania energii
- Trudność
- Poziom trudności: średnie
Zautomatyzowana stacja badawcza zarejestrowała lot pionowy próbnika meteorologicznego wystrzelonego w górę z prędkością . Na wykresie przedstawiono zależność energii potencjalnej grawitacji od wysokości , gdzie przy maksymalnym wzniesieniu energia potencjalna osiąga wartość . Przyjmij , pomiń opory powietrza.
Treść zadania
Zautomatyzowana stacja badawcza śledziła pionowy lot próbnika meteorologicznego, wystrzelonego w górę z prędkością początkową . Wykres przedstawia energię potencjalną grawitacji w zależności od wysokości ; na maksymalnej wysokości wynosi ona .
```chart
{
"xAxis": { "label": "h [m]" },
"yAxis": { "label": "E_p [J]" },
"lines": [
{"x": 0, "y": 0},
{"x": 5, "y": 12.5},
{"x": 10, "y": 25},
{"x": 15, "y": 37.5},
{"x": 20, "y": 50}
]
}
```
Przyjmij i załóż brak oporów powietrza.
a) Korzystając z podanych informacji, oblicz masę próbnika .
b) Zapisz zależności i , a następnie narysuj wykres każdej z tych energii w funkcji wysokości .
c) Wyznacz wysokość , dla której .
d) Oblicz wysokość , na której zachodzi .
Odpowiedź i wynik końcowy
a)
b) ,
c)
d)
c:
d: