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エネルギーを使用して落下オブジェクトの速度を計算するために使用される方程式は何ですか?

エネルギーを使用して落下するオブジェクトの速度を計算するために使用される方程式は、エネルギーの保存の原理に由来します。これが故障です:

1。エネルギーの保全:

* ポテンシャルエネルギー(PE): 参照ポイント(通常は地面)に対する位置のためにオブジェクトが所有するエネルギー。 PE =MGH、ここでMは質量、Gは重力による加速度、Hは高さです。

* 運動エネルギー(KE): オブジェクトがその動きのために所有するエネルギー。 ke =(1/2)mv²、ここでmは質量、vは速度です。

原則は、摩擦やその他の要因によるエネルギー損失がないと仮定して、システムの総機械エネルギー(PE + KE)は一定のままであると述べています。

2。落下物にエネルギーの保全を適用する:

* 初期状態: 開始時に、オブジェクトには最大PEおよびゼロKE(v =0)があります。

* 最終状態: オブジェクトが落ちると、PEは減少し、KEが増加します。

* 方程式: 初期および最終エネルギーを互いに等しく設定します:

初期PE =最終KE

mgh =(1/2)mv²

3。速度の解決:

*両側をm:gh =(1/2)v²で除算します

*両側に2:2GH =V²を掛けます

*両側の平方根を取る:√(2GH)=V

したがって、エネルギーを使用して落下するオブジェクトの速度(v)を計算する方程式は次のとおりです。

v =√(2GH)

重要なメモ:

*この方程式は、空気抵抗を想定していません。実際には、空気抵抗は速度に影響します。

*方程式は、オブジェクトが地面に当たる直前の速度を計算します。

* Gは、重力による加速です(地球上の約9.8 m/s²)。

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