En boll med massa 0,3 kg frigörs från vila i en höjd 8 m. Hur snabbt det går när träffar markaccelerationen på grund av tyngdkraften g 9,8 ms2. A. 13.1 ms B. 12.5 C. 2,4 ms?

Science >> Vetenskap > >> Fysik

Så här löser du detta problem med principerna för energibesparing:

Förstå koncepten

* Potentiell energi: Den energi som ett objekt har på grund av dess position. För ett objekt i en höjd beräknas potentiell energi (PE) som:PE =mgh (där m är massa, g är acceleration på grund av tyngdkraften och h är höjd).

* kinetisk energi: Den energi som ett föremål har på grund av dess rörelse. Kinetisk energi (KE) beräknas som:KE =(1/2) MV² (där M är massa och V är hastighet).

* Conservation of Energy: I ett stängt system förblir den totala energin konstant. Detta innebär att potentiell energi kan omvandlas till kinetisk energi och vice versa.

Lösning av problemet

1. Inledande energi: På starthöjden har bollen bara potentiell energi:

PE =MGH =(0,3 kg) (9,8 m/s²) (8 m) =23,52 J (Joules)

2. Slutenergi: Strax innan du träffar marken har bollen bara kinetisk energi:

KE =(1/2) MV²

3. Conservation of Energy: Den initiala potentiella energin är lika med den slutliga kinetiska energin:

Pe =ke

23.52 J =(1/2) (0,3 kg) V²

4. Lösning för hastighet (V):

* 23,52 J =0,15 kg * V²

* V² =23,52 J / 0,15 kg =156,8 m² / s²

* v =√156,8 m²/s² ≈ 12,5 m/s