자유낙하 시 수직운동에 대한 역학적 에너지 보존 법칙의 적용 - 문제 및 풀이

1. 한 사람이 절벽 가장자리에 서서 1kg짜리 돌을 2m/s의 속도로 위로 던져 40m 아래 절벽 바닥으로 떨어뜨립니다. 지면에서 10m 높이에 있는 돌의 운동 에너지는 얼마입니까? 중력 가속도 g = 10m/ ^s².

알려진 바에 따르면:

질량 (m) = 1 kg

초기 속도(vo ₎= 2 m/s

높이 변화량 = 40 – 10 = 30미터

중력 가속도(g) = 10 m/ ^s²

지상 10미터 높이에 있는 돌의 운동 에너지를 구합니다.

솔루션 :

초기 역학적 에너지

초기 중력 위치 에너지 (EP) = mgh = (1)(10)(30) = 300 줄

초기 운동 에너지(KE) = ½ mv _o² = ½ (1)(2) ² = ½ (4) = 2 줄

초기 역학적 에너지 = 초기 중력 위치 에너지 + 초기 운동 에너지 = 300 + 2 = 302 줄.

최종 역학적 에너지

최종 역학적 에너지 = 최종 운동 에너지 = 초기 중력 위치 에너지 + 초기 운동 에너지 = 300 + 2 = 302 줄.

[아이알피]

2. 한 사람이 1kg의 물체를 초기 속도 10m/s로 위쪽으로 던졌습니다. (a) 최고 높이에서의 중력 위치 에너지와 (b) 최고 높이를 구하십시오.

중력 가속도는 10 m/s²입니다^.

알려진 바에 따르면:

질량(m) = 1 kg

초기 속도(vo ₎ = 10 m/s

중력 가속도(g) = 10 m/ ^s²

구하는 값 : 최고 높이에서의 중력 위치 에너지와 최고 높이

솔루션 :

(a) 최고 높이에서의 중력 위치 에너지

초기 역학적 에너지:

초기 역학적 에너지(ME) = 초기 운동 에너지(KE) = ½ mv _o² = ½ (1)(10) ² = ½ (100) = 50 줄.

최종 역학적 에너지:

최종 역학적 에너지(ME) = 중력 위치 에너지(PE)

역학적 에너지 보존 법칙:

초기 역학적 에너지 = 최종 역학적 에너지

운동 에너지 = 위치 에너지

50 = PE

중력 위치 에너지는 50줄입니다.

(b) 최대 높이

PE = mgh

50 = (1)(10) h

50 = 10시간

h = 50 / 10 = 5미터

최대 높이는 지면으로부터 5미터입니다.

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자유낙하 시 수직운동에 대한 역학적 에너지 보존 법칙의 적용 – 문제 및 해법