Comprensione dei concetti
* Energia potenziale: L'energia che un oggetto possiede a causa della sua posizione. Per un oggetto ad un'altezza, l'energia potenziale (PE) viene calcolata come:pe =mgh (dove m è in massa, g è l'accelerazione a causa della gravità e H è altezza).
* Energia cinetica: L'energia che un oggetto possiede per il suo movimento. L'energia cinetica (KE) viene calcolata come:ke =(1/2) mv² (dove m è massa e V è la velocità).
* Conservazione dell'energia: In un sistema chiuso, l'energia totale rimane costante. Ciò significa che l'energia potenziale può essere convertita in energia cinetica e viceversa.
Risoluzione del problema
1. Energia iniziale: All'altezza di partenza, la palla ha solo energia potenziale:
Pe =mgh =(0,3 kg) (9,8 m/s²) (8 m) =23,52 J (joule)
2. Energia finale: Poco prima di colpire il terreno, la palla ha solo energia cinetica:
Ke =(1/2) mv²
3. Conservazione dell'energia: L'energia potenziale iniziale è uguale all'energia cinetica finale:
Pe =ke
23,52 j =(1/2) (0,3 kg) v²
4. Risoluzione per velocità (V):
* 23,52 J =0,15 kg * V²
* V² =23,52 J / 0,15 kg =156,8 m² / s²
* v =√156,8 m²/s² ≈ 12,5 m/s
Risposta: La palla sta andando a circa 12,5 m/s quando colpisce il terreno. Quindi la risposta più vicina è b. 12.5 .