1. Energia potenziale in alto:

* La scatola ha energia potenziale (PE) a causa della sua altezza. La formula per l'energia potenziale è:

Pe =mgh

Dove:

* m =massa (20 kg)

* g =accelerazione dovuta alla gravità (9,8 m/s²)

* H =altezza (4,0 m)

* Calcola l'energia potenziale:

PE =(20 kg) (9,8 m/s²) (4,0 m) =784 J (joule)

2. Conservazione dell'energia:

* Man mano che la scatola cade, la sua energia potenziale viene convertita in energia cinetica (KE). L'energia meccanica totale (PE + KE) rimane costante.

* La formula per l'energia cinetica è:

Ke =(1/2) mv²

Dove:

* m =massa (20 kg)

* v =velocità (cosa vogliamo trovare)

3. Impostazione dell'equazione:

* Nella parte superiore, tutta l'energia è energia potenziale (PE =784 J).

* In basso, tutta l'energia è l'energia cinetica (ke =784 J).

* Perciò:

Ke =pe

(1/2) mv² =mgh

4. Risolvere per la velocità:

* Annulla la massa (m) su entrambi i lati:

(1/2) v² =Gh

* Moltiplica entrambi i lati per 2:

V² =2GH

* Prendi la radice quadrata di entrambi i lati:

v =√ (2GH)

* Sostituire i valori:

V =√ (2 * 9,8 m/s² * 4,0 m)

v =√ (78,4 m²/s²)

v ≈ 8,85 m/s

Pertanto, la velocità della scatola mentre raggiunge il pavimento è di circa 8,85 m/s.