1. Comprendre les concepts
* énergie cinétique: L'énergie qu'un objet possède en raison de son mouvement. La formule pour l'énergie cinétique (KE) est:ke =(1/2) * masse * Velocity²
* Énergie potentielle: L'énergie qu'un objet possède en raison de sa position. La formule pour l'énergie potentielle (PE) est:PE =masse * gravité * hauteur
* Conservation de l'énergie: Dans ce scénario, nous supposons qu'aucune énergie n'est perdue pour la friction ou la résistance à l'air. Cela signifie que l'énergie potentielle de la roche en haut est convertie en énergie cinétique juste avant qu'elle ne touche le sol.
2. Trouvez la vitesse de la roche
* Nous connaissons l'énergie cinétique de la roche (KE =33000 J) et la hauteur qu'il tombe (10 m). Étant donné que l'énergie est conservée, nous pouvons assimiler l'énergie potentielle en haut à l'énergie cinétique en bas:
PE =ke
Masse * gravité * hauteur =(1/2) * masse * Velocity²
* Nous pouvons annuler la masse des deux côtés:
Gravity * hauteur =(1/2) * Velocity²
* Branchez les valeurs (gravité =9,8 m / s²):
9,8 m / s² * 10 m =(1/2) * Velocity²
* Résoudre pour la vitesse:
Velocity² =196 m² / s²
vitesse =14 m / s
3. Calculez la masse de la roche
* Maintenant que nous connaissons la vitesse, nous pouvons utiliser la formule d'énergie cinétique pour trouver la masse:
Ke =(1/2) * masse * Velocity²
33000 J =(1/2) * Masse * (14 m / s) ²
* Résoudre pour la masse:
masse =(2 * 33000 J) / (14 m / s) ²
masse ≈ 33,9 kg
4. Calculez le poids de la roche
* Le poids (force de gravité) est calculé en utilisant:
Poids =masse * gravité
Poids =33,9 kg * 9,8 m / s²
Poids ≈ 332 n
Par conséquent, le poids de la roche est d'environ 332 newtons.