개념 이해
* 잠재적 에너지 : 물체는 중력에 대해 들어 올릴 때 잠재적 에너지를 얻습니다. 공식은 :pe =mgh, 여기서 :
* PE =잠재적 에너지 (줄로)
* M =질량 (kg)
* g =중력으로 인한 가속도 (약 9.8 m/s²)
* H =높이 (미터)
* 운동 에너지 : 물체는 운동으로 인해 운동 에너지를 가지고 있습니다. 공식은 다음과 같습니다. ke =(1/2) mv², 여기서 :
* ke =동역학 에너지 (Joules)
* M =질량 (kg)
* V =속도 (m/s)
* 에너지 보존 : 공기 저항이없는 경우, 시스템의 총 기계적 에너지 (잠재적 에너지 + 운동 에너지)는 일정하게 유지됩니다.
문제 해결
1. 잠재적 에너지 계산 :
* PE =MGH =(1 kg) (9.8 m/s²) (20 m) =196 Joules
2. 초기 운동 에너지 :
* 물체가 휴식에서 시작하여 20 미터의 높이에 도달하기 때문에 초기 운동 에너지는 가장 높은 지점에서 전위 에너지로 전환됩니다.
* 따라서 초기 운동 에너지 (KE)는 잠재적 에너지 (PE)와 같습니다.
3. 초기 속도 계산 :
* ke =(1/2) mv²
* 196 Joules =(1/2) (1 kg) v²
* v² =392
* V =√392 ≈ 19.8 m/s
답 :
* 1 kg 질량에 주어야하는 초기 속도는 대략 19.8 m/s 입니다. .
* 시스템의 총 에너지는 196 Joules 입니다. 모션 전반에 걸쳐 일정하게 유지됩니다 (공기 저항 무시).
