Ποια είναι η μάζα ενός δύτη του οποίου η βαρυτική δυναμική ενέργεια αλλάζει κατά 4441 joules κατά την κατάδυση σε νερό από ύψος 3,6 μέτρα;

Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση των εννοιών

* Ενεργειακή ενέργεια βαρύτητας (GPE): Αυτή είναι η ενέργεια που έχει ένα αντικείμενο λόγω της θέσης του σε σχέση με ένα σημείο αναφοράς (συνήθως το έδαφος). Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:GPE =MGH, πού:

* m =μάζα (kg)

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

* H =ύψος (m)

* Αλλαγή στο GPE: Η διαφορά στο GPE μεταξύ δύο σημείων αντιπροσωπεύει την ποσότητα ενέργειας που μετατρέπεται σε άλλες μορφές, όπως η κινητική ενέργεια κατά τη διάρκεια μιας κατάδυσης.

Επίλυση του προβλήματος

1. Ξέρουμε:

* ΔGPE (αλλαγή στο GPE) =4441 J

* h (ύψος) =3,6 m

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

2. θέλουμε να βρούμε:

* m (μάζα)

3. Χρησιμοποιώντας τη φόρμουλα GPE, μπορούμε να το αναδιατάξουμε για να λύσουμε τη μάζα:

* ΔGPE =MGH

* M =ΔGPE / (GH)

4. Αντικαταστήστε τις γνωστές τιμές και υπολογίστε:

* M =4441 J / (9,8 m / s² * 3,6 m)

* M ≈ 126,4 kg

Επομένως, η μάζα του δύτη είναι περίπου 126,4 kg