Ποιο είναι το μέγιστο ύψος που επιτυγχάνεται εάν μια μάζα 0,800kg που ρίχνεται ευθεία με αρχική ταχύτητα 30,0ms-1;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας τις αρχές της φυσικής:

Κατανόηση των εννοιών

* Βαρβική επιτάχυνση (g): Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα είναι περίπου 9,81 m/s2, ενεργώντας προς τα κάτω.

* Διατήρηση ενέργειας: Η συνολική μηχανική ενέργεια (δυνητική ενέργεια + κινητική ενέργεια) του αντικειμένου παραμένει σταθερή καθ 'όλη τη διάρκεια της κίνησης (αγνοώντας την αντίσταση στον αέρα).

Βήματα για την επίλυση

1. Αρχική κινητική ενέργεια:

* Η αρχική κινητική ενέργεια (KE) της μάζας δίνεται από:ke =(1/2) mv²

* Ke =(1/2) (0.800 kg) (30.0 m/s) ² =360 j (joules)

2. Τελική δυναμική ενέργεια:

* Στο μέγιστο ύψος του, η μάζα έρχεται στιγμιαία να ξεκουραστεί (V =0). Ως εκ τούτου, όλη η αρχική κινητική της ενέργεια μετατρέπεται σε δυνητική ενέργεια (PE).

* PE =MGH, όπου το 'H' είναι το μέγιστο ύψος.

3. Εξίσωση ενέργειας:

* Δεδομένου ότι η ενέργεια διατηρείται:KE (αρχική) =PE (τελική)

* 360 J =(0.800 kg) (9.81 m/s2) h

4. Επίλυση για ύψος:

* H =360 J / [(0,800 kg) (9,81 m / s²)]

* H ≈ 45,9 m

απάντηση: Το μέγιστο ύψος που επιτυγχάνεται από τη μάζα είναι περίπου 45,9 μέτρα.