طریقه محاسبه انرژی جنبشی در حرکات پرتابی چگونه است؟
جسمی به وزن 5N در راستایی که با افق زاویه ی 60 درجه می سازد با سرعت اولیه ی 20m/s به بالا پرتاب می شود. <b> حداقل انرژی جنبشی</b> آن در طول مسیر حرکت چند <b> ژول</b> است؟ 1 ) 6.25 2 ) 12.5 3 ) 25 4 ) 50
تحلیل : از آنجا که تنها نیروی وارد بر جسم ، نیروی پایستاروزن جسم است ، طبق قضیه ی پایستگی انرژی مکانیکی ، انرژی مکانیکی( مجموع انرژی جنبشی وپتانسیل) جسم در طی حرکت ثابت است. بنابراین حداقل انرژی جنبشی جسم ، مربوط به لحظه ای است که انرژی پتانسیل جسم بیشترین مقداراست.انرژی پتانسیل جسم ، انرژی پتانسیل گرانشی ( Ug= mgh) است. پس وقتی انرژی پتانسیل جسم بیشترین مقدار است که ارتفاع جسم بیشترین مقدار باشد ، یعنی در نقطه ی اوج پرتابه وزن ، یک نیروی قائم است. بنابراین مولفه ی افقی شتاب پرتابه صفر است ودرنتیجه سرعت افقی پرتابه ثابت وبرابر مقدار اولیه است.در نقطه ی اوج ، سرعت پرتابه افقی است ومولفه قائم سرعت پرتابه صفر است. Vy=0 پس: V=Vx=V0cosa=20×cos60=10m/s با نوشتن فرمول انرژی جنبشی وجایگزاری داده های مسئله ، به سهولت به پاسخ 25j واقع در گزینه 4 خواهید رسید. موفق باشید.