Diferența de potențial gravitațional dintre suprafața unei planete și un punct de 20m deasupra este de 16J / kg. Munca făcută în mutarea unei mase de 2 kg de 8 m pe o pantă de 60 ^ @ de la orizontală este ??

Răspuns:

Ea a necesitat 11 J.

Explicaţie:

Mai întâi un sfat despre formatare. Dacă introduceți paranteze sau citate în jurul valorii de kg, acesta nu va separa k de la g. Așa că veți obține # 16 J / (kg) #.

Să simplificăm mai întâi relația dintre potențialul gravitațional și altitudinea. Energia potențială gravitațională este m g h. Deci, este linear legată de elevație.

# (16 J / (kg)) / (20 m) = 0,8 (J / kg) / m #

Așa că, după ce ne calculează elevația pe care ne-o dă rampa, putem multiplica această înălțime cu cele de mai sus # 0,8 (J / (kg)) / m # și cu 2 kg.

Împingând acea masă de 8 m pe pantă, îi dă o înălțime

#h = 8 m * sin60 ^ @ = 6,9 m # de elevație.

Prin principiul conservării energiei, câștigul de energie potențială gravitațională este egal cu munca făcută deplasând masa acolo. Notă: nu se spune nimic despre frecare, așa că trebuie să ne prefacem că nu există.

Prin urmare, munca necesară este

# 0,8 (J / (kg)) / m * 6,9 m * 2 kg = 11,1 J '= 11 J #