4 eksempler på arbeid og gravitasjonspotensiell energi
1. En gjenstand med en masse på 1 kg fritt fall fra en høyde på 10 meter til bakken. Bestem:
(a) Arbeidet som gravitasjonskraften utfører på objektet
(b) Endringer potensiell energi tyngdekraften
Tyngdeakselerasjon (g) = 10 m/s2
Diskusjon
Det er kjent :
Masse av objekt (m) = 1 kg
Høyde (h) = 10 meter
Tyngdeakselerasjon (g) = 10 m/s2
Jawab:
(a) Arbeid utført av tyngdekraften
Når en gjenstand faller fritt, er bevegelsesretningen nedover, og retningen på gravitasjonskraften som virker på gjenstanden (gjenstandens vekt) er også nedover. Fordi de er i samme retning, sammenfaller gravitasjonskreftene eller danner en vinkel på 0.o med retningen på objektets bevegelse. Cos 0 = 1, og hvert tall multiplisert med 1 er det samme som det tallet, så cos 0 trenger ikke å inkluderes i arbeidsformelen.
Arbeidsformelen er W = F s, hvor W = arbeid, F = kraft og s = forskyvning. Hvis den justeres for dette problemet, endres arbeidsformelen til W = wh = mgh, hvor W = arbeid, w = tyngdekraft, h = endring i objektets høyde, m = objektets masse, g = tyngdeakselerasjon.
Så arbeidet som utføres av tyngdekraften er:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 joule
Les mer