1. Énergie potentielle en haut:

* La boîte a une énergie potentielle (PE) en raison de sa hauteur. La formule de l'énergie potentielle est:

PE =MGH

où:

* M =masse (20 kg)

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

* h =hauteur (4,0 m)

* Calculez l'énergie potentielle:

PE =(20 kg) (9,8 m / s²) (4,0 m) =784 J (joules)

2. Conservation de l'énergie:

* À mesure que la boîte tombe, son énergie potentielle est convertie en énergie cinétique (KE). L'énergie mécanique totale (PE + Ke) reste constante.

* La formule de l'énergie cinétique est:

Ke =(1/2) mv²

où:

* M =masse (20 kg)

* v =vitesse (ce que nous voulons trouver)

3. Configuration de l'équation:

* En haut, toute l'énergie est une énergie potentielle (PE =784 J).

* En bas, toute l'énergie est de l'énergie cinétique (KE =784 J).

* Donc:

Ke =pe

(1/2) MV² =MGH

4. Résolution de la vitesse:

* Annuler la masse (M) des deux côtés:

(1/2) v² =GH

* Multipliez les deux côtés par 2:

V² =2GH

* Prenez la racine carrée des deux côtés:

V =√ (2GH)

* Remplacez les valeurs:

v =√ (2 * 9,8 m / s² * 4,0 m)

v =√ (78,4 m² / s²)

v ≈ 8,85 m / s

Par conséquent, la vitesse de la boîte à mesure qu'elle atteint le sol est d'environ 8,85 m / s.