Энергетическая проблема физики + концепция

На самом деле простая проблема.

Часть 1 Предположим, мяч ( 20.   к г ) выстрелили вертикально вверх с начальной скоростью + 50   м / с .

а. Предполагая, что все начальные Е к был преобразован в Е г , на какую максимальную высоту может подняться мяч?

Моя работа:

Е г "=" Е к
м г час "=" 0,5 м в 2
час "=" в 2 / 2 г
50 2 / 2 ( 9,8 ) "=" час
час "=" 128 м

Предполагая, что это правильно, давайте перейдем к части 2 .

Часть 2 Предположим, что 20% начального Е к теряется из-за трения с воздухом (сопротивление воздуха). На какую максимальную высоту может подняться мяч?

Сначала я подумал об этом исходном уравнении:

Е г "=" Е к + Е ф
Где Е ф = Сопротивление воздуха

По-видимому, это уравнение неверно, и правильное

Е к "=" Е г + Е ф

Я думал, что приведенное выше уравнение вообще не имеет смысла, и если бы кто-то мог интуитивно объяснить и осмыслить, почему это верно и почему приведенное выше утверждение имеет смысл , я был бы счастлив.

Спасибо ребята. Надеюсь с форматированием все в порядке? (я занимаюсь форматированием Chem /ce{} ).

Я думаю, что в Части (2) использование Eg, Ek и Ef для составления уравнения немного сбивает с толку. Я просто замечу, что если 20 % начального Ek мяча теряется из-за трения, то вы можете сразу записать Eg=(0,8)Ek для вашего первого уравнения в части (1) (то есть, если 20 % Ek теряется из-за трения, то остается только 0,8Ek для вклада в потенциальную гравитационную энергию объекта на максимальной высоте). После этого проделайте тот же путь, что и в части (1), чтобы получить ответ для высоты h с трением.
@SamuelWeir Вы могли бы. Сначала я бы так и сделал, но как это можно сделать таким образом?
Хорошо, тогда посмотри на это так: снаряд имеет некоторую начальную кинетическую энергию Ek. Количество Ef этой энергии теряется на трение. Это означает, что только энергия Ek-Ef остается для вклада в гравитационную потенциальную энергию снаряда на максимальной высоте. Следовательно, Eg=Ek-Ef, что эквивалентно второму из ваших уравнений в части (2).
Пожалуйста, дайте вашему вопросу осмысленное название

Ответы (2)

В первой части вы написали Е к "=" Е г потому что кинетическая энергия полностью преобразуется в потенциальную энергию. А вот во второй части часть начальной кинетической энергии ( Е ф ) теряется из-за трения, а часть оставшейся энергии Е к Е ф . Только эта часть превращается в потенциальную энергию Е г . Таким образом,

Е г "=" Е к Е ф и это упрощено как

Е к "=" Е г + Е ф

Начальная кинетическая энергия Е к частично рассеивается в виде трения, Е ф , а частично преобразуется в гравитационную потенциальную энергию, Е г . Сумма этих двух должна равняться исходной подводимой энергии, поэтому

Е к "=" Е ф + Е г