Hvad er højden, når et 1 kg -objekt falder og rammer jorden med 10 meter i sekundet?

forståelse af koncepterne

* tyngdekraft: Accelerationen på grund af tyngdekraften (G) er ca. 9,8 m/s². Dette betyder, at et objekt, der falder frit, øger sin hastighed med 9,8 meter i sekundet hvert sekund.

* Potentiel energi: Et objekt i en højde har potentiel energi på grund af dens position. Denne potentielle energi konverteres til kinetisk energi (bevægelsesenergi), når den falder.

* Energibesparelse: Den samlede mekaniske energi (potentiel + kinetisk) af et system forbliver konstant, forudsat at ingen energitab på grund af friktion eller luftmodstand.

Beregninger

1. Find den oprindelige hastighed (V₀): Da objektet starter fra hvile, er dets oprindelige hastighed 0 m/s.

2. Find den endelige hastighed (V): Du får givet, at objektet rammer jorden ved 10 m/s.

3. Brug følgende kinematiske ligning:

V² =V₀² + 2GH

Hvor:

* V =endelig hastighed (10 m/s)

* V₀ =indledende hastighed (0 m/s)

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

* h =højde (hvad vi vil finde)

4. Løs for h:

10² =0² + 2 * 9,8 * h

100 =19,6 timer

H =100 / 19.6

H ≈ 5,1 meter

Derfor er højden, hvorfra 1 kg -objektet falder, ca. 5,1 meter.