Ποιο είναι το ύψος όταν ένα αντικείμενο 1kg πέφτει και χτυπά το έδαφος στα 10 μέτρα ανά δευτερόλεπτο;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας τη φυσική:

Κατανόηση των εννοιών

* βαρύτητα: Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα (G) είναι περίπου 9,8 m/s2. Αυτό σημαίνει ότι ένα αντικείμενο που πέφτει ελεύθερα αυξάνει την ταχύτητά του κατά 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο κάθε δευτερόλεπτο.

* Πιθανή ενέργεια: Ένα αντικείμενο σε ύψος έχει πιθανή ενέργεια λόγω της θέσης του. Αυτή η πιθανή ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια (ενέργεια κίνησης) καθώς πέφτει.

* Διατήρηση ενέργειας: Η συνολική μηχανική ενέργεια (δυναμικό + κινητική) ενός συστήματος παραμένει σταθερή, υποθέτοντας ότι δεν υπάρχουν απώλειες ενέργειας λόγω της τριβής ή της αντίστασης στον αέρα.

Υπολογισμοί

1. Βρείτε την αρχική ταχύτητα (V₀): Δεδομένου ότι το αντικείμενο ξεκινά από την ανάπαυση, η αρχική του ταχύτητα είναι 0 m/s.

2. Βρείτε την τελική ταχύτητα (v): Σας δίνεται ότι το αντικείμενο χτυπά το έδαφος στα 10 m/s.

3. Χρησιμοποιήστε την ακόλουθη κινηματική εξίσωση:

V² =V₀² + 2GH

Οπου:

* V =τελική ταχύτητα (10 m/s)

* V₀ =αρχική ταχύτητα (0 m/s)

* G =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²)

* H =ύψος (αυτό που θέλουμε να βρούμε)

4. Επίλυση για h:

10² =0² + 2 * 9.8 * h

100 =19,6h

h =100 / 19.6

H ≈ 5,1 μέτρα

Επομένως, το ύψος από το οποίο πέφτει το αντικείμενο 1 kg είναι περίπου 5,1 μέτρα