4 Exemples de treball i energia potencial gravitatòria
1. Un objecte amb una massa d'1 kg cau lliurement des d'una alçada de 10 metres fins que arriba a terra. Determineu:
(a) El treball realitzat per la força gravitatòria sobre l'objecte
(b) Canvis energia potencial gravetat
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/s2
Discussió
És conegut :
Massa de l'objecte (m) = 1 kg
Alçada (h) = 10 metres
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/s2
Resposta:
(a) Treball realitzat per la força de la gravetat
Quan un objecte cau lliurement, la direcció del moviment de l'objecte és cap avall i la direcció de la força gravitatòria que actua sobre l'objecte (el pes de l'objecte) també és cap avall. Com que estan en la mateixa direcció, les forces gravitatòries coincideixen o formen un angle de 0.o amb la direcció del moviment de l'objecte. Cos 0 = 1 i cada nombre multiplicat per 1 és el mateix que aquest nombre, per tant, no cal incloure cos 0 a la fórmula del treball.
La fórmula del treball és W = F s, on W = treball, F = força i s = desplaçament. Si s'ajusta a aquest problema, la fórmula del treball canvia a W = wh = mgh, on W = treball, w = gravetat, h = canvi d'alçada de l'objecte, m = massa de l'objecte, g = acceleració deguda a la gravetat.
Per tant, el treball realitzat per la gravetat és:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Joules
Llegeix més