De vergelijking die wordt gebruikt om de snelheid van een vallend object te berekenen dat energie gebruikt, is afgeleid van het principe van het behoud van energie. Hier is de uitsplitsing:

1. Behoud van energie:

* potentiële energie (PE): De energie die een object bezit vanwege zijn positie ten opzichte van een referentiepunt (meestal de grond). PE =MGH, waar M massa is, G is versnelling als gevolg van de zwaartekracht en H is hoogte.

* kinetische energie (ke): De energie die een object bezit vanwege zijn beweging. Ke =(1/2) mv², waarbij m massa is en V is snelheid.

Het principe stelt dat de totale mechanische energie (PE + KE) van een systeem constant blijft, uitgaande van geen energieverliezen als gevolg van wrijving of andere factoren.

2. Conservatie van energie toepassen op een vallend object:

* Initiële status: Aan het begin heeft het object maximale PE en nul ke (v =0).

* Laatste status: Naarmate het object daalt, neemt zijn PE af en neemt de KE toe.

* Vergelijking: Het instellen van de initiële en laatste energieën gelijk aan elkaar:

Initiële PE =laatste KE

mgh =(1/2) mv²

3. Oplossen voor snelheid:

* Deel beide zijden door M:GH =(1/2) V²

* Vermenigvuldig beide zijden met 2:2GH =V²

* Neem de vierkantswortel van beide zijden:√ (2GH) =V

Daarom is de vergelijking om de snelheid (v) van een vallend object te berekenen met behulp van energie:

v =√ (2GH)

belangrijke opmerkingen:

* Deze vergelijking veronderstelt geen luchtweerstand. In werkelijkheid zal luchtweerstand de snelheid beïnvloeden.

* De vergelijking berekent de snelheid net voordat het object de grond raakt.

* G is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s² op aarde).