Comprendre les concepts

* Énergie potentielle: L'énergie qu'un objet possède en raison de sa position par rapport à un point de référence (dans ce cas, le sol). L'énergie potentielle (PE) est calculée comme:PE =MGH, où:

* M =masse (kg)

* g =accélération due à la gravité (9,8 m / s²)

* h =hauteur (m)

* énergie cinétique: L'énergie qu'un objet possède en raison de son mouvement. L'énergie cinétique (KE) est calculée comme:ke =(1/2) mv², où:

* M =masse (kg)

* v =vitesse (m / s)

* Conservation de l'énergie: Dans un système fermé, l'énergie totale reste constante. Cela signifie que l'énergie peut être transformée d'une forme à une autre (comme l'énergie potentielle à l'énergie cinétique) mais la quantité totale d'énergie reste la même.

Solution

1. Énergie initiale: En haut, le ballon n'a qu'une énergie potentielle. Calculez ceci:

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

2. Énergie finale: Juste avant de frapper le sol, le ballon n'a qu'une énergie cinétique. Étant donné que l'énergie est conservée, l'énergie potentielle initiale est maintenant convertie en énergie cinétique:

Ke =23,52 J

3. Trouvez la vitesse: Maintenant, utilisez la formule pour l'énergie cinétique pour résoudre la vitesse:

Ke =(1/2) mv²

23,52 J =(1/2) (0,3 kg) v²

v² =156,8

v =√156,8 ≈ 12,52 m / s

Réponse: La balle ira environ 12,52 m / s lorsqu'elle touchera le sol.