Автомобіль з американськими гірками масою 500 кг на вершині пагорба висотою 30 м. Без тертя, якою була б його кінетична енергія, коли вона досягла дна пагорба?

1 відповідь

Пояснення:

Якщо припустити, що немає тертя між машиною з американськими гірками і пагорбом, і нехтуємо опором повітря, кінетична енергія, яку матиме гірка внизу пагорба, дорівнюватиме її потенціальній гравітаційній енергії на вершині пагорба, завдяки збереженню енергія.

На вершині пагорба автомобіль з американськими гірками містить лише потенційну енергію, оскільки він абсолютно нерухомий, тому його повна механічна енергія у верхній частині пагорба буде у формі лише потенційної енергії.

На дні пагорба ця потенційна енергія перетворила б все на кінетичну енергію, оскільки в цій надзвичайно ідеальній ситуації втрати енергії через тертя відсутні.

Закон збереження механічної енергії говорить, що повна механічна енергія в системі завжди зберігається.

Нехай # KE # позначає кінетичну енергію

Як рівняння, співвідношення буде:

Якщо припустити, що прискорення під дією сили тяжіння поблизу земної поверхні становить # 9,81 м/с #, наше рівняння стає:

#KE = 500кг * 9,81м/с * 30м #
#KE = 147150 # Джоулі

Отже, коли візок наближається до дна пагорба, де його гравітаційна потенційна енергія перетворюється на кінетичну енергію, кількість кінетичної енергії, яку вона мала б, дорівнювала б його потенційній енергії на початку.

На візку внизу пагорба було б 147150 Джоулів Кінетичної Енергії.