Ένας κολυμβητής 67 kg πηδάει από έναν πύργο 5 μ. Και έρχεται να σταματήσει 1,9 κάτω από την επιφάνεια του νερού τι ασκεί η καθαρή δύναμη;
1. Προσδιορίστε την αλλαγή ύψους:
* Ο κολυμβητής πέφτει 5 μέτρα από τον πύργο και στη συνέχεια άλλα 1,9 μέτρα στο νερό.
* Συνολική αλλαγή ύψους (απόσταση) =5 m + 1,9 m =6,9 m
2. Υπολογίστε τη δυναμική ενέργεια που χάθηκε:
* Πιθανή ενέργεια (PE) =MGH, πού:
* m =μάζα (67 kg)
* G =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²)
* H =Αλλαγή στο ύψος (6,9 μ.)
* PE =(67 kg) * (9,8 m/s²) * (6,9 m) ≈ 4580 J (Joules)
3. Προσδιορίστε την εργασία που πραγματοποιήθηκε από το νερό:
* Δεδομένου ότι ο κολυμβητής σταματάει, όλη η πιθανή ενέργεια μετατρέπεται σε εργασία που γίνεται από το νερό για να σταματήσει ο κολυμβητής.
* Εργασία (W) =PE =4580 J
4. Υπολογίστε την καθαρή δύναμη:
* Εργασία (W) =Δύναμη (F) * Απόσταση (D)
* F =w / d
* F =4580 J / 6.9 M ≈ 664 N (Newtons)
Επομένως, η καθαρή δύναμη που ασκείται στον κολυμβητή από το νερό είναι περίπου 664 n.
Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός υποθέτει ότι όλη η πιθανή ενέργεια μετατρέπεται σε εργασία που γίνεται από το νερό. Στην πραγματικότητα, κάποια ενέργεια θα χαθεί λόγω παραγόντων όπως η τριβή και η θερμότητα.
