Med hvilken minimumshastighed skal en person forlade jorden for at løfte deres centrum af masse 1,85 og krydsbjælke med 0,65?

1. Definer målet:

Vi er nødt til at finde den indledende lodrette hastighed (V₀), der kræves for en person til at nå en højde på 1,85 meter (massecenter) plus 0,65 meter (tværbjælke), på i alt 2,5 meter.

2. Opret energiligningen:

* oprindelig energi: Personen starter kun med kinetisk energi (KE):

Ke =(1/2) mv₀²

* Endelig energi: På det højeste punkt har personen kun potentiel energi (PE):

Pe =mgh

Hvor:

* M =personens masse

* V₀ =indledende lodret hastighed

* g =acceleration på grund af tyngdekraften (9,8 m/s²)

* h =total højde (2,5 meter)

3. Anvend energibesparelse:

Da energi er bevaret, skal den indledende kinetiske energi svare til den endelige potentielle energi:

(1/2) mv₀² =mgh

4. Løs for den indledende hastighed (V₀):

* Annuller massen (m) på begge sider.

* Omarranger ligningen for at løse for V₀:

V₀² =2GH

v₀ =√ (2GH)

5. Beregn den oprindelige hastighed:

* Udskift værdierne:

V₀ =√ (2 * 9,8 m/s² * 2,5 m)

V₀ ≈ 7,0 m/s

Derfor skal personen forlade jorden med en minimumshastighed på cirka 7,0 meter i sekundet for at rydde tværstangen.