Задача 3CCA4C из банка ФИПИ · задание 7 ОГЭ по физике
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энергию относительно поверхности Земли будет иметь камень в верхней точке траектории полёта? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Показать ответ и разбор
Ответ: 400 Дж
Разбор
💡 Тут удобно включить главное правило: если сопротивления воздуха нет, то механическая энергия камня не теряется. Она только переходит из одного вида в другой.
Кинетическая энергия — это энергия движения. В момент броска камень движется, и у него Eк = 400 Дж. Потенциальная энергия относительно поверхности Земли в этот момент равна нулю: камень ещё на самой поверхности.
В верхней точке камень на миг останавливается. Значит, его скорость равна нулю, и кинетическая энергия тоже равна нулю: Eк = 0.
Вся энергия движения перешла в потенциальную энергию — энергию высоты. Поэтому в верхней точке:
Eп = 400 Дж.
Масса 2 кг здесь даже не нужна: ответ уже дан через начальную кинетическую энергию. Но можно проверить через высоту:
Eк = m · g · h
400 = 2 · 10 · h
h = 400 / 20 = 20 м
Тогда Eп = m · g · h = 2 · 10 · 20 = 400 Дж.
⚠️ Частая ошибка — думать, что в верхней точке энергия исчезает. Нет, она просто стала потенциальной.
Всё получится! 🙂
✅ Ответ: 400