En bog med masse m falder frit fra hvile til gulvet top en skrivebordshøjde h. Hvad er hastighed på slående gulv?

Forståelse af fysik

* frit fald: Bogen falder frit, hvilket betyder, at den eneste kraft, der virker på den, er tyngdekraften.

* Energibesparelse: Når bogen falder, omdannes dens potentielle energi (på grund af dens højde) til kinetisk energi (på grund af dens bevægelse).

Løsningen

1.. Potentiel energi (PE): Den oprindelige potentielle energi i bogen er givet af:

Pe =mgh, hvor:

* m er bogens masse

* g er accelerationen på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²)

* H er højden på skrivebordet

2. kinetisk energi (KE): Lige før han rammer gulvet omdannes al den potentielle energi til kinetisk energi:

Ke =1/2 mv², hvor:

* m er bogens masse

* V er den sidste hastighed i bogen

3. Ligning af energier: Da energi er konserveret:

Pe =ke

MGH =1/2 mv²

4. Løsning for hastighed:

* Annuller massen (m) på begge sider.

* Multiplicer begge sider med 2:2GH =V²

* Tag kvadratroten af ​​begge sider:√ (2GH) =V

Derfor er bogens hastighed ved at slå gulvet:

v =√ (2GH)