این سوال به وضوح مربوط به فیزیک دهم ریاضی است.
مسئله در مورد انرژی توپی است که به هوا پرتاب میشود و بخشی از انرژی آن به دلیل مقاومت هوا از دست میرود. ما باید ارتفاع نهایی بالاترین نقطه پرواز توپ را پیدا کنیم.
اطلاعات داده شده:
- جرم توپ: \( m = 1 \, \text{kg} \)
- سرعت اولیه: \( v_0 = 10 \, \text{m/s} \)
- از دست رفتن ۲۵٪ انرژی به دلیل مقاومت هوا.
برای حل مسئله، مراحل زیر را دنبال میکنیم:
1. **انرژی اولیه جنبشی توپ:**
\[
E_k = \frac{1}{2} m v_0^2 = \frac{1}{2} \times 1 \times (10)^2 = 50 \, \text{J}
\]
2. **از دست رفتن انرژی به دلیل مقاومت هوا:**
\[
\text{Energy loss} = 0.25 \times 50 = 12.5 \, \text{J}
\]
3. **انرژی باقیمانده:**
\[
E_{\text{remaining}} = 50 - 12.5 = 37.5 \, \text{J}
\]
4. **ارتفاع نهایی