Science >> Wetenschap >  >> Energie

Een rots wordt uit een raam van zes verdiepingen geduwd dat 60 voet boven de grond. Welke energieveranderingen vinden plaats als valt naar grond?

Hier is een uitsplitsing van de energieveranderingen die plaatsvinden als de rots valt:

* Initiële status:

* potentiële energie (PE): De rots heeft maximale potentiële energie bij het raam, vanwege de hoogte boven de grond. Dit wordt berekend als PE =MGH, waarbij 'M' de massa is, 'G' is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht en 'H' is de hoogte.

* kinetische energie (ke): De rots is aanvankelijk in rust, dus de kinetische energie is nul (KE =1/2mV², waarbij 'V' de snelheid is).

* Tijdens de herfst:

* Potentiële energie neemt af: Terwijl de rots daalt, neemt de hoogte af, waardoor zijn potentiële energie omzet in kinetische energie.

* Kinetische energie neemt toe: Het rots versnelt door de zwaartekracht en de snelheid neemt toe. Dit resulteert in een toename van zijn kinetische energie.

* impact met de grond:

* Maximale kinetische energie: Vlak voor impact heeft de rots zijn maximale kinetische energie. Al zijn initiële potentiële energie is omgezet in kinetische energie.

* geluid en warmte -energie: Na impact wordt een deel van de kinetische energie omgezet in geluidsenergie (het impactgeluid) en warmte -energie (vervorming van de rots en de grond).

Samenvatting van energietransformaties:

1. Potentiële energie (PE) -> Kinetische energie (KE) -> Geluidsenergie + warmte -energie

Belangrijke opmerking: In een real-world scenario zou ook wat energie verloren gaan door luchtweerstand (wrijving). Dit zou betekenen dat er minder kinetische energie beschikbaar is bij impact.