Förstå koncepten

* Potentiell energi: Ett objekt får potentiell energi när den lyfts mot tyngdkraften. Formeln är:pe =mgh, där:

* PE =potentiell energi (i Joules)

* m =massa (i kg)

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

* H =höjd (i meter)

* kinetisk energi: Ett föremål har kinetisk energi på grund av dess rörelse. Formeln är:ke =(1/2) mv², där:

* Ke =kinetisk energi (i Joules)

* m =massa (i kg)

* v =hastighet (i m/s)

* Conservation of Energy: I frånvaro av luftmotstånd förblir den totala mekaniska energin (potentiell energi + kinetisk energi) hos ett system konstant.

Lösning av problemet

1. Beräkna potentiell energi:

* Pe =mgh =(1 kg) (9,8 m/s²) (20 m) =196 Joules

2. Initial kinetisk energi:

* Eftersom objektet börjar i vila och når en höjd av 20 meter omvandlas dess initiala kinetiska energi helt till potentiell energi vid den högsta punkten.

* Därför är den initiala kinetiska energin (KE) lika med den potentiella energin (PE):KE =196 Joules

3. Beräkna initial hastighet:

* KE =(1/2) MV²

* 196 Joules =(1/2) (1 kg) V²

* v² =392

* V =√392 ≈ 19,8 m/s

Svar:

* Den initiala hastigheten som måste ges till massan på 1 kg är ungefär 19,8 m/s .

* Systemets totala energi är 196 Joules , som förblir konstant under rörelsen (ignorerar luftmotstånd).