Hvad opnås den maksimale højde, hvis en masse på 0,800 kg kastes lige op med en indledende hastighed på 30,0 ms-1?

forståelse af koncepterne

* gravitationsacceleration (g): Accelerationen på grund af tyngdekraften er ca. 9,81 m/s² og virker nedad.

* Energibesparelse: Den samlede mekaniske energi (potentiel energi + kinetisk energi) af objektet forbliver konstant under hele dens bevægelse (ignorerer luftmodstand).

trin for at løse

1. indledende kinetisk energi:

* Den indledende kinetiske energi (KE) af massen er givet af:ke =(1/2) mv²

* Ke =(1/2) (0,800 kg) (30,0 m/s) ² =360 J (Joules)

2. Endelig potentiel energi:

* På sin maksimale højde kommer massen øjeblikkeligt til hvile (V =0). Derfor omdannes al dens indledende kinetiske energi til potentiel energi (PE).

* Pe =mgh, hvor 'h' er den maksimale højde.

3. Ligning af energi:

* Da energi er konserveret:Ke (initial) =PE (Final)

* 360 J =(0,800 kg) (9,81 m/s²) H

4. Løsning for højde:

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

* H ≈ 45,9 m

Svar: Den maksimale højde opnået af massen er ca. 45,9 meter.