Quattuor exempla operis et energiae potentialis gravitationalis
1. Res massae 1 kg libere cadit ex altitudine 10 metrorum donec terram attingat. Determina:
(a) Opus a vi gravitatis in rem factum
(b) Mutationes energia potentialis gravitas
Acceleratio gravitatis (g) = 10 m/s2
Disputatio
Notum est :
Massa obiecti (m) = 1 kg
Altitudo (h) = 10 metra
Acceleratio gravitatis (g) = 10 m/s2
Responsum:
(a) Opus a vi gravitatis perfectum
Cum res libere cadit, directio motus rei est deorsum et directio vis gravitatis in rem agentis (pondus rei) etiam deorsum est. Quia in eadem directione sunt, vires gravitatis coincidunt vel angulum 0 formant.o cum directione motus obiecti. Cos 0 = 1 et omnis numerus per 1 multiplicatus idem est ac ille numerus, ergo cos 0 non debet includi in formula operis.
Formula laboris est W = F₀s, ubi W = labor, F = vis, et s = dislocatio. Si ad hoc problema accommodatur, formula laboris mutatur ad W = wh = mgh, ubi W = labor, w = gravitas, h = mutatio altitudinis obiecti, m = massa obiecti, g = acceleratio gravitatis.
Ergo opus gravitatis factum est:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Joulia
Lege plus