Bir gezegenin yüzeyi ile 20 m üzerindeki bir nokta arasındaki çekim potansiyeli farkı 16J / kg'dır. Yataydan 60 ^ @'lik bir eğimde 2 kg'lık bir kütleyi 8 m hareket ettirmek için yapılan çalışma şu şekildedir?

Cevap:

11 J gerekli.

Açıklama:

İlk önce biçimlendirme hakkında bir ipucu. Kg'nin etrafına parantez veya tırnak koyarsanız, k'yi g'den ayırmaz. Yani olsun # 16 J / (kg) #.

Öncelikle yerçekimi potansiyeli ve yükseklik arasındaki ilişkiyi basitleştirelim. Yerçekimi potansiyeli enerjisi m g h. Bu yüzden doğrusal olarak yükselti ile ilişkilidir.

# (16 J / (kg)) / (20 m) = 0.8 (J / (kg)) / m #

Yani rampanın bize verdiği yüksekliği hesapladıktan sonra, bu yüksekliği yukarıdakilerle çarpabiliriz. 0,8 (J / (kg)) / m # ve 2 kg.

Bu kütleyi 8 m yukarı yatar ve yukarı eğim yapar.

#h = 8 m * sin60 ^ @ = 6,9 m # Yükseklik

Enerjinin korunumu ilkesi ile, yerçekimi potansiyel enerjisinin kazancı, oradaki kütleyi hareket ettiren çalışmaya eşittir. Not: sürtünme hakkında hiçbir şey söylenmez, bu yüzden yokmuş gibi yapmamız gerekiyor.

Bu nedenle gerekli iş

# 0.8 (J / (kg)) / m * 6.9 m * 2 kg = 11.1 J ~ = 11 J #