Application of conservation of mechanical energy for free fall motion – problems and solutions

1. A 1-kg body falls freely from rest, from a height of 80 m. Akselerasjon på grunn av tyngdekraften is 10 m / s²Hva er kinetisk energi when the body hits the ground.

Kjent:

Mass (m) = 1 kg

Høyde (h) = 80 m

Akselerasjon på grunn av tyngdekraften (g) = 10 m/s²

Wanted: kinetic energy when the body hits the ground

løsning:

Den opprinnelige mekanisk energi (ME_o) = gravitasjonspotensiell energi (FOT)

ME_o = PE = m g h = (1)(10)(80) = 800 Joule

The final mechanical energy (ME_t) = kinetisk energi (KE)

Prinsippet om bevaring av mekanisk energi :

ME_o =ME_t

PE =KE

800=KE

The final kinetic energy is 800 Joule.

2. A 4-kg body fritt fall from rest, from a height of 10 m. Acceleration due to gravity is 10 m s^-2. What is the kinetic energy and the velocity at 5 meters above the ground.

Kjent:

The change in height (h) = 10 – 5 = 5 meters

Masse (m²) = 4 kg

Akselerasjon på grunn av tyngdekraften (g) = 10 m/s²

Wanted: Kinetic energy at 5 meters above the ground and the velocity at 5 meters above the ground

løsning:

(A) Kinetic energy at 5 meters above the ground

Den innledende mekaniske energien (ME_o) = the gravitational potential energy (PE)

ME_o = PE = m g h = (4)(10)(5) = 200 Joule

The final mechanical energy (EM_t) = kinetisk energi (EK)

ME_t =KE

The principle of conservation of mechanical energy states that the initial mechanical energy = the final mechanical energy.

ME_o =ME_t

200=KE

Kinetic energy at 5 meters above the ground is 200 Joule.

(B) velocity at 5 meters above the ground

Den innledende mekaniske energien (ME_o) = the final mechanical energy (ME_t)

PE =KE

200 = ½ m v²

2(200) / 4 = v²

100 = volum²

v = √100

v = 10 m / s

Body’s velocity at 5 meters above the ground is 10 m/s.

3. A mango falls freely from rest, from a height of 2 meters. Acceleration due to gravity is 10 m s^-2. Determine mango’s velocity when hits the ground.

Kjent:

Høyde (h) = 2 meters

Akselerasjon på grunn av tyngdekraften (g) = 10 m/s²

Ønskes: mango’s velocity when hits the ground.

løsning:

Den innledende mekaniske energien (ME_o) = the gravitational potential energy (PE)

ME = PE = m g h = m (10)(2) = 20 m

The final mechanical energy (ME_t) = the kinetic energy (KE)

ME_t =KE = ½ m v²

Principle of conservation of mechanical energy states that the initial mechanical energy = the final mechanical energy.

ME_o =ME_t

20 m = ½ m v²

20 = ½ v²

2(20) = v²

40 = volum²

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 m/s

[wpdm_package id='1166′]

1. Arbeid utført med kraftproblemer og løsninger
2. Arbeidskinetiske energiproblemer og løsninger
3. Problemer og løsninger med prinsipper for arbeid og mekanisk energi
4. Problemer med potensiell energi knyttet til gravitasjon og løsninger
5. Problemer og løsninger på potensiell energi til elastiske fjærer
6. Strømproblemer og løsninger
7. Anvendelse av bevaring av mekanisk energi for fritt fall
8. Anvendelse av bevaring av mekanisk energi for opp- og nedbevegelse i fritt fall
9. Application of conservation of mechanical energy for motion on a curved surface
10. Anvendelse av bevaring av mekanisk energi for bevegelse på et skråplan
11. Anvendelse av bevaring av mekanisk energi for prosjektilbevegelse