1. Conservazione dell'energia:
* Energia potenziale (PE): L'energia che un oggetto possiede a causa della sua posizione rispetto a un punto di riferimento (di solito il terreno). PE =MGH, dove M è in massa, G è l'accelerazione a causa della gravità e H è altezza.
* Energia cinetica (KE): L'energia che un oggetto possiede per il suo movimento. Ke =(1/2) mv², dove m è massa e v è velocità.
Il principio afferma che l'energia meccanica totale (PE + KE) di un sistema rimane costante, ipotizzando perdite di energia dovute a attrito o altri fattori.
2. Applicare la conservazione dell'energia a un oggetto che cade:
* Stato iniziale: All'inizio, l'oggetto ha il massimo PE e zero ke (v =0).
* Stato finale: Quando l'oggetto cade, il suo PE diminuisce e il suo KE aumenta.
* Equazione: Impostazione delle energie iniziali e finali uguali tra loro:
PE iniziale =ke finale
MGH =(1/2) MV²
3. Risolvere per la velocità:
* Dividi entrambi i lati per m:gh =(1/2) v²
* Moltiplica entrambi i lati per 2:2GH =V²
* Prendi la radice quadrata di entrambi i lati:√ (2gh) =v
Pertanto, l'equazione per calcolare la velocità (v) di un oggetto cadente usando l'energia è:
v =√ (2GH)
Note importanti:
* Questa equazione non assume alcuna resistenza all'aria. In realtà, la resistenza all'aria influenzerà la velocità.
* L'equazione calcola la velocità appena prima che l'oggetto colpisca il terreno.
* G è l'accelerazione dovuta alla gravità (circa 9,8 m/s² sulla Terra).
