1. Potentiële energie bovenaan:

* De doos heeft potentiële energie (PE) vanwege zijn hoogte. De formule voor potentiële energie is:

PE =MGH

waar:

* m =massa (20 kg)

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

* h =hoogte (4,0 m)

* Bereken de potentiële energie:

PE =(20 kg) (9,8 m/s²) (4,0 m) =784 J (Joules)

2. Behoud van energie:

* Terwijl de doos valt, wordt de potentiële energie omgezet in kinetische energie (KE). De totale mechanische energie (PE + KE) blijft constant.

* De formule voor kinetische energie is:

Ke =(1/2) mv²

waar:

* m =massa (20 kg)

* V =snelheid (wat we willen vinden)

3. De vergelijking instellen:

* Bovenaan is alle energie potentiële energie (PE =784 J).

* Onderaan is alle energie kinetische energie (KE =784 J).

* Daarom:

Ke =pe

(1/2) mv² =mgh

4. Oplossen voor snelheid:

* Annuleer de massa (M) aan beide kanten:

(1/2) v² =gh

* Vermenigvuldig beide zijden met 2:

V² =2GH

* Neem de vierkantswortel van beide kanten:

v =√ (2GH)

* Vervang de waarden:

v =√ (2 * 9,8 m/s² * 4,0 m)

v =√ (78,4 m²/s²)

V ≈ 8,85 m/s

Daarom is de snelheid van de doos als deze de vloer bereikt ongeveer 8,85 m/s.