개념 이해
* 에너지 보존 : 물체의 총 기계 에너지는 보수적 인 힘 만 (중력과 같은) 만 작용하는 경우 일정하게 유지됩니다. 이것은 잠재적 에너지 (PE)와 운동 에너지 (KE)의 합이 일정하다는 것을 의미합니다.
* 잠재적 에너지 : PE =MGH, 여기서 'M'은 질량이고 'G'는 중력 (9.8 m/s²)으로 인해 가속이며 'H'는 높이입니다.
* 운동 에너지 : ke =(1/2) mv², 여기서 'm'은 질량이고 'v'는 속도입니다.
솔루션
1. 초기 에너지 : 현재 물체가 위쪽으로 던져지면 다음과 같습니다.
* ke =(1/2) * 2.5 kg * (39 m/s) ² =1912.5 j
* PE =0 J (지면에 있기 때문에)
2. 최종 에너지 : 땅에 부딪 치기 직전에 물체는 다음과 같습니다.
* ke =? (이것은 우리가 찾고 싶은 것입니다)
* PE =0 J (지면에서 돌아 왔습니다)
3. 에너지 보존 : 초기 지점의 총 에너지는 최종 지점의 총 에너지와 같습니다.
* 초기 KE + 초기 PE =최종 KE + 최종 PE
* 1912.5 J + 0 J =최종 KE + 0 J
4. 최종 속도 해결 :
* 최종 KE =1912.5 j
* (1/2) * 2.5 kg * V² =1912.5 J
* V² =(1912.5 J * 2) / 2.5 kg
* V =√ (1530) m/s ≈ 39 m/s
따라서 물체는 땅에 닿기 직전 약 39m/s로 이동합니다.
중요한 참고 : 이 계산은 공기 저항이 없다고 가정합니다. 실제로, 공기 저항은 물체의 속도가 느려져 충격에 따라 약간 낮은 속도가 나옵니다.
