Stocker votre énergie: énergie potentielle
Les objets peuvent avoir de l'énergie au repos en ayant simplement un acte de force sur eux. Par exemple, un objet à l'extrémité d'un ressort tendu a de l'énergie parce que quand vous laissez l'objet aller et il accélère à cause de printemps, il peut convertir cette énergie stockée en énergie cinétique.
L'énergie qui a un objet en vertu d'une force agissant sur elle est appelée énergie potentielle. Par exemple, un objet à la hauteur h dans le champ gravitationnel à la surface de la Terre a cette énergie potentielle:
PE = mgh
Par exemple, dire que vous avez un ballon de basket à la hauteur h. Quand il descend, son énergie potentielle est convertie en énergie cinétique. Pour savoir à quelle vitesse le basket-ball (ou tout autre objet) va quand il touche le sol, vous utilisez cette équation:
Exemple de question
Lors d'un match de basket-ball, une balle de 1,0 kg est jeté à la verticale dans l'air. Il est momentanément stationnaire à une hauteur de 5,0 m au-dessus du sol, puis retombe. Quelle est la vitesse de la balle quand il frappe le sol?
La bonne réponse est de 9,9 m / s.
Découvrez combien énergie potentielle la balle a quand il commence à tomber. Utilisez cette équation pour l'énergie potentielle:
PE = mgh
Cette énergie potentielle sera convertie en énergie cinétique, si vous développez l'équation comme ceci:
Résoudre pour v2:
v2 = 2gh
Résoudre pour v:
Branchez les numéros:
Questions pratiques
1.Une boîte de 40 kg de livres tombe sur une étagère qui est de 4,0 m au-dessus du sol. Combien de temps la boîte est en voyage quand il touche le sol?
2.Vous sautez d'un avion à 2000 pieds et tombez 1000 pieds avant d'ouvrir votre parachute. Quelle est votre vitesse en pi / s (en négligeant la résistance de l'air) lorsque vous ouvrez votre parachute?
3.Le mât sur le dessus d'un gratte-ciel de 300,0 m-tombe. Combien de temps est-il tomber en m / s quand il frappe le sol? (Supposons que vous pouvez négliger la résistance de l'air.)
4.Si vous êtes dans un avion à 30.000 pieds, ce qui est votre énergie potentielle si vous avez une masse de 70,0 kg?
Voici les réponses aux questions pratiques:
8,9 m / s
1.Calculez combien énergie potentielle de la boîte a quand il commence à tomber. Ce énergie potentielle est
PE = mgh
Cette énergie potentielle sera convertie en énergie cinétique, si vous avez
Résoudre pour v2:
v2 = 2gh
4.Résoudre pour v:
254 ft / s
Calculez combien énergie potentielle que vous avez quand vous commencez à tomber. Ce énergie potentielle est
PE = mgho
2.Découvrez combien énergie potentielle est convertie en énergie cinétique lorsque vous ouvrez votre parachute. La variation de l'énergie potentielle est
Cette énergie potentielle sera convertie en énergie cinétique, si vous avez
On notera que dans le système d'unités FPI, g = 32,2 pi / s2. Résolvez:
77 m / s
Calculez combien énergie potentielle du pôle a quand il commence à tomber. Ce énergie potentielle est
PE = mgh
Cette énergie potentielle sera convertie en énergie cinétique, si vous avez
Résoudre pour v2:
v2 = 2gh
Branchez les numéros:
6,3 x 106 J
L'équation de l'énergie potentielle est
PE = mgh
Autre 30.000 pieds dans m utilisant le fait que 1 ft = 0,305 m:
Branchez les numéros:
PE = mgh = (70,0) (9,8) (9,150) = 6,3 x 106 J
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