Förstå potentiell energi

Potentiell energi (PE) är den energi som ett objekt har på grund av dess position. Formeln för gravitationspotential energi är:

Pe =mgh

Där:

* PE =potentiell energi (i Joules)

* m =massa (i kilogram)

* g =acceleration på grund av tyngdkraften (ungefär 9,8 m/s²)

* H =höjd (i meter)

Lösning av problemet

1. Beräkna den potentiella energin i 20-Newton-objektet:

* Vi måste hitta massan på 20-Newton-objektet. Vikt (kraft på grund av tyngdkraften) beräknas som:vikt =massa * tyngdkraft (w =mg)

* Omarrangera formeln för att hitta massa:massa =vikt / tyngdkraft =20 n / 9,8 m / s² ≈ 2,04 kg

* Nu, beräkna den potentiella energin:PE =(2,04 kg) * (9,8 m/s²) * (0,5 m) ≈ 10 j

2. Bestäm höjden som 25-Newton-boken måste lyftas:

* Vi känner till önskad potentiell energi (10 j) och bokens vikt (25 n).

* Återigen, hitta massan av boken:massa =vikt / tyngdkraft =25 n / 9,8 m / s² ≈ 2,55 kg

* Ordna om den potentiella energiformeln för att lösa för höjd:h =PE / (mg) =10 J / (2,55 kg * 9,8 m / s²) ≈ 0,4 ​​m

Svar: Du måste lyfta 25-Newton-boken ungefär 0,4 ​​meter Hög för att ge den samma ökning av potentiell energi som 20-Newton-objektet lyftte 0,5 meter.