Ένα αντικείμενο 20 kg πέφτει από ύψος 30 μέτρων. Πόσα jouls κινητική ενέργεια θα έχουν λίγο πριν χτυπήσει έδαφος;
Κατανόηση των εννοιών
* Πιθανή ενέργεια: Το αντικείμενο έχει αρχικά πιθανή ενέργεια λόγω του ύψους του. Αυτό υπολογίζεται ως:PE =MGH, πού:
* m =μάζα (20 kg)
* G =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²)
* H =ύψος (30 m)
* Κινητική ενέργεια: Καθώς το αντικείμενο πέφτει, η πιθανή ενέργεια του μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια. Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια της κίνησης και υπολογίζεται ως:ke =(1/2) mv², πού:
* m =μάζα (20 kg)
* V =ταχύτητα
Υπολογισμοί
1. Υπολογίστε την πιθανή ενέργεια:
PE =(20 kg) * (9,8 m/s²) * (30 m) =5880 J
2. Διατήρηση της ενέργειας: Υποθέτοντας ότι δεν υπάρχει αντίσταση στον αέρα, η πιθανή ενέργεια στην κορυφή είναι ίση με την κινητική ενέργεια λίγο πριν την πρόσκρουση.
Επομένως, ke =pe =5880 j
απάντηση: Το αντικείμενο θα έχει 5880 joules της κινητικής ενέργειας λίγο πριν χτυπήσει το έδαφος.