En kugle på 0,3 kg frigøres fra hvile i en højde 8 m. Hvor hurtigt det går, når det rammer jordaccelerationen på grund af tyngdekraften G 9,8 ms2. A. 13,1 ms B. 12,5 C. 2,4 ms?

forståelse af koncepterne

* Potentiel energi: Den energi, et objekt besidder på grund af dens position. For et objekt i en højde beregnes potentiel energi (PE) som:PE =MGH (hvor M er masse, G er acceleration på grund af tyngdekraften, og H er højde).

* kinetisk energi: Den energi, et objekt besidder på grund af dets bevægelse. Kinetisk energi (KE) beregnes som:Ke =(1/2) MV² (hvor M er masse og V er hastighed).

* Energibesparelse: I et lukket system forbliver den samlede energi konstant. Dette betyder, at potentiel energi kan omdannes til kinetisk energi, og omvendt.

Løsning af problemet

1. oprindelig energi: I starthøjden har bolden kun potentiel energi:

Pe =mgh =(0,3 kg) (9,8 m/s²) (8 m) =23,52 J (Joules)

2. Endelig energi: Lige før han rammer jorden, har bolden kun kinetisk energi:

Ke =(1/2) mv²

3. Energibesparelse: Den oprindelige potentielle energi er lig med den endelige kinetiske energi:

Pe =ke

23,52 J =(1/2) (0,3 kg) V²

4. Løsning for hastighed (V):

* 23,52 J =0,15 kg * V²

* V² =23,52 J / 0,15 kg =156,8 m² / s²

* V =√156,8 m²/s² ≈ 12,5 m/s

Svar: Bolden går cirka 12,5 m/s, når den rammer jorden. Så det nærmeste svar er b. 12.5 .