Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een zwemmer van 67 kg springt van een toren van 5 m en komt 1,9 onder het wateroppervlak stoppen Wat is de netto kracht uit?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

1. Bepaal de verandering in hoogte:

* De zwemmer valt op 5 meter van de toren en vervolgens nog eens 1,9 meter in het water.

* Totale verandering in hoogte (afstand) =5 m + 1,9 m =6,9 m

2. Bereken de potentiële verloren energie:

* Potentiële energie (PE) =MGH, waar:

* m =massa (67 kg)

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

* h =Hoogteverandering (6,9 m)

* PE =(67 kg) * (9,8 m/s²) * (6,9 m) ≈ 4580 J (Joules)

3. Bepaal het werk dat door het water is gedaan:

* Omdat de zwemmer tot stilstand komt, wordt alle potentiële energie omgezet in het werk dat door het water wordt gedaan om de zwemmer te stoppen.

* Werk (W) =PE =4580 J

4. Bereken de netto kracht:

* Werk (w) =kracht (f) * afstand (d)

* F =w / d

* F =4580 J / 6,9 m ≈ 664 N (Newtons)

Daarom is de netto kracht die op de zwemmer wordt uitgeoefend door het water ongeveer 664 n.

Belangrijke opmerking: Deze berekening veronderstelt dat alle potentiële energie wordt omgezet in werk dat door het water wordt gedaan. In werkelijkheid zou wat energie verloren gaan door factoren zoals wrijving en hitte.