Kamień spadający swobodnie do momentu uderzenia w powierzchnie ziemi (bez prędkości początkowej) w każdej sekundzie zwiększa swoją energię kinetyczną, tak jak pokazano na rysunku (pominięto opory powietrza). Wartość kocowa energii jest równa 125J. Na podstawie wykresu wyznacz masę kamienia, wysokość z jakiej spadł kamień, czas spadania oraz wartość energii kinetycznej i potencjalnej w momencie, gdy kamień spadł z prędkością o wartości 4m/s. Przyjmij, że g = 10m/s₂
Gadzina
W tym zadaniu trzeba skorzystać z zasady zachowania energii. Energia potencjalna (związana z wysokością) zmniejsza się wraz ze spadkiem wysokości. Zwiększa się za to wartość energii kinetycznej (związana z prędkością) bo prędkość rośnie.
I tak na początku masz E=energii potencjalnej=mgh W momencie uderzenia w ziemię E=energii kinetycznej=mV²/2
Oba wzory są dla siebie równe: mgh=mV²/2 /mg h=V²/2g V-odczytujesz z tabelki: 5 g=9,81=10 h=5²/20=25/20=1,25 m
E=mgh 125=m*10*1,25 m=10 kg
Teraz zakładamy że V końcowe=4m/s E=mgh=mV²/2=160/2=80 (to samo można odczytać z tabelki) :) h=E/mg=80/10*10=0,8 a=V²/s=V²/h=16/0,8=20 t=V/a=4/20=0,2 s
Energia potencjalna (związana z wysokością) zmniejsza się wraz ze spadkiem wysokości. Zwiększa się za to wartość energii kinetycznej (związana z prędkością) bo prędkość rośnie.
I tak na początku masz E=energii potencjalnej=mgh
W momencie uderzenia w ziemię E=energii kinetycznej=mV²/2
Oba wzory są dla siebie równe:
mgh=mV²/2 /mg
h=V²/2g
V-odczytujesz z tabelki: 5
g=9,81=10
h=5²/20=25/20=1,25 m
E=mgh
125=m*10*1,25
m=10 kg
Teraz zakładamy że V końcowe=4m/s
E=mgh=mV²/2=160/2=80 (to samo można odczytać z tabelki) :)
h=E/mg=80/10*10=0,8
a=V²/s=V²/h=16/0,8=20
t=V/a=4/20=0,2 s