Science >> Wetenschap >  >> Energie

Als 100 procent van de ballen kinetische energie terug zou worden omgezet in potentieel, hoe hoog zou de bal stuiteren?

Dit is een klassiek fysica -probleem! Hier is hoe je het afbreekt:

aannames:

* Geen luchtweerstand: We gaan ervan uit dat de bal in een perfect vacuüm stuitert, dus luchtweerstand vertraagt ​​het niet.

* perfect elastische botsing: We gaan ervan uit dat de botsing van de bal met de grond perfect elastisch is, wat betekent dat er geen energie verloren gaat als warmte of geluid.

de fysica:

* Conservering van energie: De totale energie van de bal (kinetisch + potentieel) blijft constant gedurende zijn beweging.

* Kinetische energie: De energie van beweging, berekend als ke =1/2 * m * v², waar:

* m =massa van de bal

* V =snelheid van de bal

* potentiële energie: De energie die is opgeslagen vanwege de positie van de bal, berekend als PE =M * G * H, waar:

* m =massa van de bal

* g =versnelling als gevolg van zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s²)

* h =hoogte van de bal

De oplossing:

1. De vergelijkingen instellen gelijk: Als 100% van de kinetische energie van de bal wordt omgezet in potentiële energie, kunnen we de KE- en PE -vergelijkingen gelijk stellen:

1/2 * m * v² =m * g * h

2. Oplossen voor hoogte (H): We kunnen de massa (m) aan beide zijden annuleren en de vergelijking herschikken om op te lossen voor hoogte:

h =v² / (2 * g)

Conclusie:

Om de bouncehoogte te bepalen, moet u de beginsnelheid van de bal (V) kennen. Hoe hoger de beginsnelheid, hoe hoger de bal zal stuiteren.

belangrijke opmerkingen:

* In real-world scenario's betekenen luchtweerstand en inelastische botsingen dat niet alle kinetische energie zal worden omgezet in potentiële energie. De bal stuitert lager dan het theoretische maximum.

* De bovenstaande vergelijking veronderstelt dat de bal recht op en neer stuitert. Als de bal onder een hoek stuitert, zal de bouncehoogte minder zijn dan het theoretische maximum.