1. Energibesparing:
* Potential Energy (PE): Den energi som ett objekt har på grund av sin position relativt en referenspunkt (vanligtvis marken). PE =mgh, där m är massa, g är acceleration på grund av tyngdkraften och h är höjd.
* kinetic energi (KE): Den energi som ett föremål har på grund av dess rörelse. KE =(1/2) MV², där M är massa och V är hastighet.
Principen säger att den totala mekaniska energin (PE + KE) för ett system förblir konstant, förutsatt att inga energiförluster på grund av friktion eller andra faktorer.
2. Tillämpa bevarande av energi på ett fallande föremål:
* Inledande tillstånd: I början har objektet maximal PE och noll KE (V =0).
* sluttillstånd: När objektet faller minskar dess PE och dess KE ökar.
* Ekvation: Ställa in de initiala och slutliga energierna lika med varandra:
Inledande PE =slutlig KE
MGH =(1/2) MV²
3. Lösning för hastighet:
* Dela båda sidor med M:GH =(1/2) V²
* Multiplicera båda sidor med 2:2GH =V²
* Ta kvadratroten på båda sidor:√ (2GH) =V
Därför är ekvationen för att beräkna hastigheten (v) för ett fallande föremål med energi:
V =√ (2GH)
Viktiga anteckningar:
* Denna ekvation antar inget luftmotstånd. I verkligheten kommer luftmotstånd att påverka hastigheten.
* Ekvationen beräknar hastigheten strax innan objektet träffar marken.
* g är accelerationen på grund av tyngdkraften (cirka 9,8 m/s² på jorden).
