Inzicht in de concepten

* potentiële energie: De energie die een object bezit vanwege zijn positie. Voor een object op een hoogte wordt potentiële energie (PE) berekend als:PE =MGH (waarbij M massa is, G is versnelling als gevolg van de zwaartekracht en H is hoogte).

* Kinetische energie: De energie die een object bezit vanwege zijn beweging. Kinetische energie (ke) wordt berekend als:ke =(1/2) mv² (waarbij m massa is en v is snelheid).

* Conservering van energie: In een gesloten systeem blijft de totale energie constant. Dit betekent dat potentiële energie kan worden omgezet in kinetische energie en vice versa.

Het probleem oplossen

1. Initiële energie: Op de starthoogte heeft de bal alleen potentiële energie:

Pe =mgh =(0,3 kg) (9,8 m/s²) (8 m) =23,52 j (joules)

2. Eindteergie: Vlak voordat hij de grond raakt, heeft de bal alleen kinetische energie:

Ke =(1/2) mv²

3. Behoud van energie: De initiële potentiële energie is gelijk aan de uiteindelijke kinetische energie:

Pe =ke

23.52 J =(1/2) (0,3 kg) V²

4. Oplossen voor snelheid (V):

* 23.52 j =0,15 kg * V²

* V² =23,52 J / 0,15 kg =156,8 m² / s²

* V =√156,8 m²/s² ≈ 12,5 m/s

Antwoord: De bal duurt ongeveer 12,5 m/s wanneer hij de grond raakt. Dus het dichtstbijzijnde antwoord is b. 12.5 .