ההפרש הפוטנציאלי הכבידה בין פני השטח של כוכב לכת לנקודה 20m מעל הוא 16J / ק"ג. העבודה נעשית בהעברת מסת 2kg על ידי 8m על מדרון של 60 ^ @ מן האופקי הוא ??

תשובה:

זה נדרש 11 J.

הסבר:

תחילה עצה על עיצוב. אם אתה שם סוגריים, או ציטוטים, סביב ק"ג, זה לא יהיה להפריד את k מ g. אז אתה מקבל # 16 J / (kg) #.

בואו קודם לפשט את היחסים בין פוטנציאל כבידה לבין העלאת. האנרגיה הפוטנציאלית הגרביטציונית היא m ז ח. אז זה קשור באופן ליניארי לגובה.

# (16 J / (kg)) / (20 m) = 0.8 (J / (kg)) / m #

אז אחרי שאנחנו לחשב את גובה כי הרמפה נותן לנו, אנחנו יכולים להכפיל את העלאת האמור לעיל # 0.8 (J / (kg)) / m # ו -2 ק"ג.

דוחף את המונית 8 מ 'כי המדרון נותן לו עלייה

#h = 8 m * sin60 ^ @ = 6.9 m # של גובה.

לפי העיקרון של שימור האנרגיה, את הרווח של כוח פוטנציאלי כוח המשיכה שווה לעבודה שנעשה את המסה שם למעלה. הערה: שום דבר לא נאמר על חיכוך, אז אנחנו צריכים להעמיד פנים שזה לא קיים.

לכן העבודה הנדרשת היא

# 0.8 (J / (kg)) / m * 6.9 m * 2 kg = 11.1 J ~ = 11 J #