Om en sten träffar marken med kenetisk energi på 33000 J som faller från höjd 10 m, vad är dess vikt minns mätt i newtons (n) och lika med masstider tyngdkraften?

Science >> Vetenskap > >> Fysik

Så här löser du detta problem:

1. Förstå begreppen

* kinetisk energi: Den energi som ett föremål har på grund av dess rörelse. Formeln för kinetisk energi (KE) är:KE =(1/2) * Mass * Velocity²

* Potentiell energi: Den energi som ett objekt har på grund av dess position. Formeln för potentiell energi (PE) är:PE =massa * tyngdkraft * höjd

* Conservation of Energy: I det här scenariot antar vi att ingen energi går förlorad för friktion eller luftmotstånd. Detta betyder att den potentiella energin som berget har överst omvandlas till kinetisk energi strax innan den träffar marken.

2. Hitta rockens hastighet

* Vi känner till rockens kinetiska energi (KE =33000 J) och höjden den faller (10 m). Eftersom energi bevaras kan vi jämföra den potentiella energin på toppen till den kinetiska energin i botten:

Pe =ke

Mass * Gravity * höjd =(1/2) * Mass * Hastighetsmed

* Vi kan avbryta massan på båda sidor:

tyngdkraft * höjd =(1/2) * hastighet²

* Anslut värdena (gravitation =9,8 m/s²):

9,8 m/s² * 10 m =(1/2) * hastighetsmed

* Lös för hastighet:

Velocity² =196 m²/s²

hastighet =14 m/s

3. Beräkna bergens massa

* Nu när vi känner till hastigheten kan vi använda den kinetiska energiformeln för att hitta massan:

Ke =(1/2) * massa * hastighetsmed