Jaka byłaby energia kinetyczna?

Odpowiedź:

#approx 2,28 J #

Wyjaśnienie:

Najpierw musimy ustalić prędkość, jaką kropla deszczu osiągnęła po upadku tej odległości, 479 metrów.

Wiemy, czym jest przyspieszenie swobodnego spadania: # 9.81 ms ^ -2 #

I przypuszczam, że możemy założyć, że kropla była początkowo nieruchoma, a więc jej prędkość początkowa, # u #, jest 0.

Odpowiednie równanie ruchu, które należy zastosować, to:

# v ^ 2 = u ^ 2 + 2as #

Ponieważ w tym przypadku nie jesteśmy zainteresowani czasem. Rozwiążmy więc prędkość, # v #, korzystając z informacji wymienionych powyżej:

# v ^ 2 = (0) ^ 2 + 2 razy (9,81) razy (479) #

#v ok 98,8 ms ^ -1 #

3 znaczące liczby, jak to podano w pytaniu. Jednak w teście radziłbym użyć wartości, która pojawia się na twoim kalkulatorze i podłączyć całą wartość ze wszystkimi miejscami dziesiętnymi, a następnie zaokrąglić, gdy dojdziesz do ostatecznej odpowiedzi.

W każdym razie, umieśćmy tę prędkość w formule energii kinetycznej, razem z naszą masą. 0,467 gramów jest odpowiednikiem # 4.67 razy 10 ^ -4 kg #. Którego użyjemy jako naszej masy, # m #.

# E_k = (1/2) mv ^ 2 #

# E_k = (1/2) razy (4,67 razy 10 ^ -4) razy (98,8) ^ 2 #

#E_k ok. 2,28 J # Za pomocą # v = 98,8 #

Na szczęście w tym przypadku odpowiedź staje się taka sama, nawet jeśli używasz wszystkich miejsc po przecinku # v # -> #E_k ok. 2,28 J #

Pozostawiamy naszą odpowiedź na 3 znaczące liczby, ponieważ była to najmniejsza liczba cyfr podana w pytaniu.

Korzystanie z prawa zachowania energii.

Energia kinetyczna uzyskana przez kroplę równa się jej utracie energii potencjalnej

Zakładając, że kropla spada z odpoczynku.

Zmiana PE spadku #Delta PE = mgDeltah #.

Wstawiamy podane wartości w jednostkach SI, które otrzymujemy

#Delta KE = Delta PE = 0.467 / 1000xx9.81xx (0.479xx1000) #

#Delta KE = 2,19, zaokrąglone do dwóch miejsc po przecinku.