2. Снаряд массой 2 кг летит вертикально вверх со скоростью 40 м/с. Сопротивлением воздуха можно пренебречь. а) Как изменяется потенциальная энергия снаряда при полёте вверх? б) Чему равна начальная кинетическая энергия снаряда? в) До какой максимальной высоты поднимется снаряд?

а) При полёте снаряда вверх его потенциальная энергия увеличивается. Это происходит потому, что высота снаряда над землей увеличивается, а потенциальная энергия прямо пропорциональна высоте. б) Начальная кинетическая энергия ( E_к ) снаряда вычисляется по формуле: ( E_к = \frac{1}{2}mv^2 ), где ( m ) - масса снаряда, ( v ) - его начальная скорость. Подставим значения: ( E_к = \frac{1}{2} * 2 кг * (40 м/с)^2 = 1 кг * 1600 м²/с² = 1600 Дж ). Ответ: Начальная кинетическая энергия снаряда равна 1600 Дж. в) Максимальную высоту, на которую поднимется снаряд, можно найти, используя закон сохранения энергии. В верхней точке подъема вся кинетическая энергия перейдет в потенциальную энергию. ( E_п = mgh_{max} ), где ( h_{max} ) - максимальная высота. Приравняем начальную кинетическую энергию к потенциальной энергии в верхней точке: ( \frac{1}{2}mv^2 = mgh_{max} ). ( h_{max} = \frac{v^2}{2g} ). Подставим значения: ( h_{max} = \frac{(40 м/с)^2}{2 * 9.8 м/с²} = \frac{1600}{19.6} ≈ 81.6 м ). Ответ: Снаряд поднимется до максимальной высоты примерно 81.6 м.