Inzicht in de concepten

* Gravitational Potential Energy (GPE): Dit is de energie die een object bezit vanwege zijn positie in een zwaartekrachtveld. Het wordt berekend als:gpe =mgh, waar:

* m =massa (kg)

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

* h =hoogte boven een referentiepunt (m)

* kinetische energie (ke): Dit is de energie die een object bezit vanwege zijn beweging. Het wordt berekend als:ke =(1/2) mv², waar:

* m =massa (kg)

* v =snelheid (m/s)

Behoud van energie

Het belangrijkste principe hier is het behoud van energie. Terwijl de slinger zwaait, blijft de totale energie (GPE + KE) constant. Op het hoogste punt is alle energie GPE. Op het laagste punt is alle energie KE.

Het probleem oplossen

1. Stel de vergelijking in:

Omdat de totale energie wordt geconserveerd:

GPE (hoogste punt) =ke (laagste punt)

mgh =(1/2) mv²

2. Annuleer de massa (M):

Merk op dat de massa aan beide zijden van de vergelijking verschijnt. We kunnen het annuleren.

gh =(1/2) v²

3. Oplossen voor de hoogte (H):

h =(v²)/(2g)

4. Vervang de waarden en bereken:

h =(4²)/(2 * 9.8) =0,816 m

5. Oplossen voor de massa (M) met behulp van de GPE -vergelijking:

GPE =MGH

224 J =M * 9.8 * 0.816

M =224 / (9.8 * 0.816) =28,1 kg (ongeveer)

Daarom is de massa van de slinger ongeveer 28,1 kg.