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質量0.3 kgのボールは、高さ8 mで安静から放出されます。重力G 9.8 ms2による地面加速度に当たるとどれだけ速く進むか。 A. 13.1 MS B. 12.5 C. 2.4ミリ秒?

エネルギーの保全の原則を使用して、この問題を解決する方法は次のとおりです。

概念を理解する

* ポテンシャルエネルギー: オブジェクトがその位置のために所有するエネルギー。 高さのオブジェクトの場合、ポテンシャルエネルギー(PE)は次のように計算されます:PE =MGH(mは質量、gは重力による加速、hは高さ)。

* 運動エネルギー: オブジェクトがその動きのために所有するエネルギー。運動エネルギー(KE)は次のように計算されます:KE =(1/2)mV²(ここで、mは質量、Vは速度)。

* エネルギーの保存: 閉じたシステムでは、総エネルギーは一定のままです。これは、ポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換できることを意味し、逆も同様です。

問題の解決

1。初期エネルギー: 開始高さでは、ボールにはポテンシャルエネルギーしかありません。

PE =MGH =(0.3 kg)(9.8 m/s²)(8 m)=23.52 j(ジュール)

2。最終エネルギー: 地面にぶつかる直前に、ボールには運動エネルギーしかありません。

KE =(1/2)mV²

3。エネルギーの保存: 初期のポテンシャルエネルギーは、最終的な運動エネルギーに等しくなります。

PE =KE

23.52 j =(1/2)(0.3 kg)v²

4。速度(v)の解決:

* 23.52 j =0.15 kg *v²

*v²=23.52 j / 0.15 kg =156.8m² /s²

* V =√156.8m²/s²≈12.5m/s

回答: ボールは地面に当たると約12.5 m/sになります。したがって、最も近い答えは bです。 12.5

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