Comprensione dei concetti

* Energia potenziale: Un oggetto ottiene energia potenziale quando viene sollevato contro la gravità. La formula è:pe =mgh, dove:

* Pe =energia potenziale (in joule)

* m =massa (in kg)

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

* h =altezza (in metri)

* Energia cinetica: Un oggetto possiede energia cinetica a causa del suo movimento. La formula è:ke =(1/2) mv², dove:

* Ke =energia cinetica (in joule)

* m =massa (in kg)

* v =velocità (in m/s)

* Conservazione dell'energia: In assenza di resistenza all'aria, l'energia meccanica totale (energia potenziale + energia cinetica) di un sistema rimane costante.

Risoluzione del problema

1. Calcola l'energia potenziale:

* Pe =mgh =(1 kg) (9,8 m/s²) (20 m) =196 joules

2. Energia cinetica iniziale:

* Poiché l'oggetto inizia a riposo e raggiunge un'altezza di 20 metri, la sua energia cinetica iniziale viene convertita interamente in energia potenziale nel punto più alto.

* Pertanto, l'energia cinetica iniziale (KE) è uguale all'energia potenziale (PE):ke =196 joules

3. Calcola la velocità iniziale:

* Ke =(1/2) mv²

* 196 joules =(1/2) (1 kg) v²

* v² =392

* v =√392 ≈ 19,8 m/s

Risposta:

* La velocità iniziale che deve essere data alla massa da 1 kg è approssimativamente 19,8 m/s .

* L'energia totale del sistema è 196 joule , che rimane costante durante il movimento (ignorando la resistenza all'aria).