Als een rots de grond raakt met KE van 33000 J na het vallen van hoogte 10 m, wat is de massa?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

Inzicht in de concepten

* kinetische energie (ke): De energie die een object bezit vanwege zijn beweging. Het wordt berekend als ke =(1/2) * m * v^2, waar:

* m =massa van het object

* v =snelheid van het object

* potentiële energie (PE): De energie die een object bezit vanwege zijn positie ten opzichte van een referentiepunt. Voor objecten in de buurt van het aardoppervlak, PE =M * G * H, waar:

* m =massa van het object

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

* h =hoogte boven het referentiepunt

oplossing

1. Behoud van energie: Terwijl de rots valt, wordt zijn potentiële energie (PE) omgezet in kinetische energie (KE). Daarom kunnen we zeggen:

Pe (op hoogte) =ke (op grond)

m * g * h =(1/2) * m * v^2

2. Oplossen voor snelheid: We moeten de snelheid (V) van de rots vinden net voordat deze de grond raakt. We kunnen het behoud van energievergelijking herschikken om op te lossen voor V:

v² =2 * g * h

v =√ (2 * g * h)

v =√ (2 * 9,8 m/s² * 10 m)

v ≈ 14 m/s

3. Berekenmassa: Nu we de snelheid kennen, kunnen we de kinetische energieformule gebruiken om op te lossen voor de massa:

Ke =(1/2) * m * v²

33000 J =(1/2) * M * (14 m/s) ²

M =(2 * 33000 J) / (14 m / s) ²

M ≈ 33,9 kg

Daarom is de massa van de rots ongeveer 33,9 kg.