Шар массой 1 кг катится со скоростью 5 м/с сначала по горизонтальной поверхности, а затем вверх по наклонной плоскости. определить до какой высоты он может подняться.

если шар начинает катиться без проскальзывания с указанной линейной скоростью, то его кинетическая энергия складывается из энергии поступательного и вращательного движений:  

t = m*v² / 2 + j*ω² / 2  

момент инерции шара j = 2*m*r² / 5; угловая и линейная скорости связаны между собой:  

v = r*ω, поэтому первоначальная кинетическая энергия шара будет равна  

t = m*v² / 2 + m*v² / 5 = 7* m*v² / 10  

в верхней точке наклонной плоскости, которой достигнет шар, эта энергия перейдет в потенциальную:  

7* m*v² / 10 = m * g * h => h = 7 * v² / (10 * g) = 1,14 м.

решение смотреть в приложении.

в верхней точке скоростьv=0, тогда ек=m*v*v/2=0

eп=m*g*h=5*10*20=1000 дж

h=v*v/2g=20*20/2*10=20

  е=еп+ек=1000+0=1000 дж