Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Als een rots de grond raakt met Kenetic Energy van 33000 J die valt van hoogte 10 m Wat is zijn gewicht herinneren gemeten in newton (n) en gelijk aan massatijden zwaartekracht?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

1. Begrijp de concepten

* Kinetische energie: De energie die een object bezit vanwege zijn beweging. De formule voor kinetische energie (KE) is:ke =(1/2) * massa * snelheid²

* potentiële energie: De energie die een object bezit vanwege zijn positie. De formule voor potentiële energie (PE) is:PE =massa * zwaartekracht * Hoogte

* Conservering van energie: In dit scenario gaan we ervan uit dat er geen energie verloren gaat door wrijving of luchtweerstand. Dit betekent dat de potentiële energie die de rots bovenaan heeft, wordt omgezet in kinetische energie net voordat het de grond raakt.

2. Vind de snelheid van de rots

* We kennen de kinetische energie van de rots (KE =33000 J) en de hoogte die het valt (10 m). Omdat energie wordt geconserveerd, kunnen we de potentiële energie bovenaan gelijkstellen met de kinetische energie onderaan:

Pe =ke

massa * zwaartekracht * hoogte =(1/2) * massa * snelheid²

* We kunnen de massa aan beide kanten annuleren:

zwaartekracht * hoogte =(1/2) * snelheid²

* Sluit de waarden aan (zwaartekracht =9,8 m/s²):

9,8 m/s² * 10 m =(1/2) * snelheid²

* Oplossen voor snelheid:

snelheid² =196 m²/s²

snelheid =14 m/s

3. Bereken de massa van de rots

* Nu we de snelheid kennen, kunnen we de kinetische energieformule gebruiken om de massa te vinden:

Ke =(1/2) * massa * snelheid²

33000 j =(1/2) * massa * (14 m/s) ²

* Oplossen voor massa:

massa =(2 * 33000 j) / (14 m / s) ²

massa ≈ 33,9 kg

4. Bereken het gewicht van de rots

* Gewicht (zwaartekracht) wordt berekend met behulp van:

Gewicht =massa * zwaartekracht

Gewicht =33,9 kg * 9,8 m/s²

Gewicht ≈ 332 n

Daarom is het gewicht van de rots ongeveer 332 Newton.