Förstå koncepten
* kinetic energi (KE): Den energi som ett föremål har på grund av dess rörelse. Det beräknas som ke =(1/2) * m * v^2, där:
* m =objektets massa
* v =objektets hastighet
* Potential Energy (PE): Den energi som ett objekt har på grund av sin position relativt en referenspunkt. För föremål nära jordens yta, pe =m * g * h, där:
* m =objektets massa
* g =acceleration på grund av tyngdkraften (ungefär 9,8 m/s²)
* h =höjd över referenspunkten
Lösning
1. Bevarande av energi: När berget faller omvandlas dess potentiella energi (PE) till kinetisk energi (KE). Därför kan vi säga:
PE (på höjd) =KE (på marken)
m * g * h =(1/2) * m * v^2
2. Lösning för hastighet: Vi måste hitta hastigheten (V) på berget strax innan den träffar marken. Vi kan ordna om bevarande av energiekvation för att lösa för V:
v² =2 * g * h
v =√ (2 * g * h)
v =√ (2 * 9,8 m/s² * 10 m)
v ≈ 14 m/s
3. Beräkningsmassa: Nu när vi känner till hastigheten kan vi använda den kinetiska energiformeln för att lösa för massan:
Ke =(1/2) * m * v²
33000 j =(1/2) * m * (14 m/s) ²
m =(2 * 33000 j) / (14 m / s) ²
M ≈ 33,9 kg
Därför är bergetens massa cirka 33,9 kg.