Science >> Wetenschap >  >> Energie

Als de potentiële energie van een swing 200 J op het hoogste punt is en 50 het laagste wat kinetisch als mechanisch geconserveerd is?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

Inzicht in de concepten

* potentiële energie (PE): Energie opgeslagen vanwege de positie of configuratie van een object. In dit geval de lengte van de swing.

* kinetische energie (ke): Energie bezeten door een object vanwege zijn beweging.

* mechanische energie (ME): De totale energie van een systeem, wat de som is van zijn potentieel en kinetische energie.

* Behoud van mechanische energie: Bij afwezigheid van niet-conservatieve krachten (zoals wrijving) blijft de totale mechanische energie van een systeem constant.

oplossing

1. Vind de verandering in potentiële energie:

* Δpe =PE (hoogste) - PE (laagste) =200 j - 50 j =150 j

2. Pas het behoud van mechanische energie toe:

* Omdat mechanische energie wordt geconserveerd, moet de verandering in potentiële energie gelijk zijn aan de verandering in kinetische energie:

* Δke =-Ape =-150 J

3. Bepaal de kinetische energie op het laagste punt:

* Ke (laagste) =ke (hoogste) + Δke

* We kennen de KE op het hoogste punt niet, maar we weten dat de swing op het hoogste punt tijdelijk stationair is, dus ke (hoogst) =0 J.

* Daarom, ke (laagste) =0 j - 150 j =-150 j

4. Belangrijke opmerking: Het negatieve teken voor KE (laagste) betekent eenvoudig dat de kinetische energie * door 150 J. kinetische energie afnam kan niet negatief zijn.

Antwoord: De kinetische energie van de schommel op het laagste punt is 150 J.