Решение задачи по физике №2

Решение задачи по физике № 2.

Текст задачи: Точечное тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью \( v_0 = 20 \) м/с. Определите, как изменяются следующие физические величины за первую секунду полета тела.

Анализ движения: При броске вертикально вверх тело движется равнозамедленно под действием силы тяжести. Ускорение свободного падения \( g \approx 10 \) м/с\(^2\) направлено вниз. Время подъема до максимальной точки: \[ t_{под} = \frac{v_0}{g} = \frac{20}{10} = 2 \text{ с} \] Так как в задаче рассматривается первая секунда полета (\( 1 < 2 \)), тело в это время всё еще движется вверх, а его скорость постепенно уменьшается.

Решение по пунктам:

А) Потенциальная энергия тела относительно поверхности Земли. Формула: \( E_p = mgh \). Так как тело летит вверх, его высота \( h \) увеличивается. Следовательно, потенциальная энергия увеличивается. Соответствие: А — 1.

Б) Кинетическая энергия тела. Формула: \( E_k = \frac{mv^2}{2} \). При движении вверх скорость \( v \) уменьшается из-за торможения силой тяжести. Следовательно, кинетическая энергия уменьшается. Соответствие: Б — 2.

В) Модуль импульса тела. Формула: \( p = m \cdot v \). Поскольку модуль скорости \( v \) уменьшается в процессе подъема, модуль импульса также уменьшается. Соответствие: В — 2.

Ответ: А — 1 (увеличивается) Б — 2 (уменьшается) В — 2 (уменьшается)