Comprendre les concepts
* Énergie potentielle: Un objet gagne de l'énergie potentielle lorsqu'elle est soulevée contre la gravité. La formule est:pe =mgh, où:
* PE =énergie potentielle (en joules)
* M =masse (en kg)
* g =accélération due à la gravité (environ 9,8 m / s²)
* h =hauteur (en mètres)
* énergie cinétique: Un objet possède une énergie cinétique en raison de son mouvement. La formule est:ke =(1/2) mv², où:
* Ke =énergie cinétique (en joules)
* M =masse (en kg)
* v =vitesse (en m / s)
* Conservation de l'énergie: En l'absence de résistance à l'air, l'énergie mécanique totale (énergie potentielle + énergie cinétique) d'un système reste constante.
résoudre le problème
1. Calculer l'énergie potentielle:
* PE =MGH =(1 kg) (9,8 m / s²) (20 m) =196 joules
2. Énergie cinétique initiale:
* Étant donné que l'objet commence au repos et atteint une hauteur de 20 mètres, son énergie cinétique initiale est entièrement convertie en énergie potentielle au point le plus élevé.
* Par conséquent, l'énergie cinétique initiale (KE) est égale à l'énergie potentielle (PE):KE =196 joules
3. Calculer la vitesse initiale:
* Ke =(1/2) mv²
* 196 joules =(1/2) (1 kg) v²
* v² =392
* v =√392 ≈ 19,8 m / s
Réponse:
* La vitesse initiale qui doit être donnée à la masse de 1 kg est approximativement 19,8 m / s .
* L'énergie totale du système est 196 joules , qui reste constant tout au long du mouvement (ignorant la résistance à l'air).
