En blomsterpotte falder fra en afsats 50 m over jorden. Sammenlign potentiale og kinetisk energi, når den er på 25 jord med sin oprindelige energi?

Forståelse af energi

* potentiel energi (PE): Energi lagret på grund af et objekts position i forhold til et referencepunkt (som jorden). Pe =mgh (hvor m =masse, g =acceleration på grund af tyngdekraften, h =højde)

* kinetisk energi (KE): Energi besiddet af et objekt på grund af dets bevægelse. Ke =1/2 mv² (hvor m =masse, v =hastighed)

Analyse

1. starttilstand (ved afsatsen):

* pe: Maksimum. Al energi opbevares som potentiel energi.

* ke: Nul. Blomsterpotten er oprindeligt i hvile.

2. midtpunkt (på 25 meter):

* pe: Halvdelen af ​​dens oprindelige værdi. Da højden er halveret, halveres potentiel energi også.

* ke: Halvdelen af ​​sin endelige værdi (når den rammer jorden). Når blomsterpotten falder, omdannes dens potentielle energi til kinetisk energi. Da højden er halveret, halveres den kinetiske energi også.

Konklusion

På 25 meter har blomsterpottet:

* halvdelen af ​​den potentielle energi Det havde på afsatsen.

* halvdelen af ​​den kinetiske energi Det vil have, når det rammer jorden.

Vigtig note: Den samlede mekaniske energi (PE + KE) forbliver konstant i løbet af efteråret, under forudsætning af, at luftmodstand ikke er luftbestandighed. Dette er et grundlæggende princip om bevarelse af energi.