概念を理解する
* ポテンシャルエネルギー: 高さのオブジェクトは、重力場に位置するため、ポテンシャルエネルギーを持っています。このエネルギーは次のように与えられます:pe =mgh、ここ:
* M =質量(kg)
* G =重力による加速(約9.8 m/s²)
* H =高さ(m)
* 運動エネルギー: 動いているオブジェクトには運動エネルギーがあります。このエネルギーは次のように与えられます:ke =(1/2)mv²、ここで
* M =質量(kg)
* v =速度(m/s)
* エネルギーの保存: このシナリオでは、棚の上部にある本のポテンシャルエネルギーは、落ちるにつれて運動エネルギーに変換されます。
問題の解決
1。衝撃時の運動エネルギーを見つけます:
KE =(1/2)mV²=(1/2) * 5 kg *(5.7 m/s)²=81.225 j(ジュール)
2。衝撃時の運動エネルギーは、上部のポテンシャルエネルギーに等しくなります:
PE =KE
MGH =81.225 j
3。高さ(h)を解く:
h =ke /(mg)=81.225 j /(5 kg * 9.8 m /s²)=1.66 m
したがって、本は約1.66メートルの高さから落ちました。