Quale sarebbe l'energia cinetica?

Risposta:

#approx 2.28 J #

Spiegazione:

Per prima cosa dobbiamo scoprire la velocità raggiunta dalla goccia di pioggia dopo essere caduta da quella distanza, 479 metri.

Sappiamo qual è l'accelerazione della caduta libera: # 9,81 ms ^ -2 #

E immagino che possiamo supporre che la caduta fosse inizialmente stazionaria, quindi la sua velocità iniziale, # U #, è 0.

L'equazione di moto appropriata da usare sarebbe:

# v ^ 2 = u ^ 2 + 2as #

Dato che non siamo interessati al tempo in questo caso. Quindi cerchiamo di risolvere la velocità, # V #, utilizzando le informazioni di cui sopra:

# v ^ 2 = (0) ^ 2 + 2 volte (9,81) volte (479) #

# v circa 98,8 ms ^ -1 #

3 cifre significative in quanto è ciò che viene dato nella domanda. Tuttavia, in una prova, ti consiglierei di usare il valore che si apre sulla tua calcolatrice e collegare l'intero valore con tutti i suoi decimali, e poi arrotondare quando arrivi alla risposta finale.

Ad ogni modo, lasciamoci inserire questa velocità nella formula dell'energia cinetica, insieme alla nostra massa. 0,467 grammi è l'equivalente di # 4.67 volte 10 ^ -4 kg #. Che useremo come nostra massa, # M #.

# E_k = (1/2) mv ^ 2 #

# E_k = (1/2) volte (4.67 volte 10 ^ -4) volte (98.8) ^ 2 #

#E_k circa 2,28 J # utilizzando # V = 98.8 #

Fortunatamente, in questo caso, la risposta diventa la stessa anche se si utilizzano tutti i decimali di # V # -> #E_k circa 2,28 J #

E lasciamo la nostra risposta a 3 cifre significative in quanto questa era la minima quantità di cifre fornite nella domanda.

Usando la legge di conservazione dell'energia.

L'energia cinetica ottenuta per caduta è uguale alla sua perdita di energia potenziale

Supponendo che la goccia cada dal riposo.

Cambiamento di PE della goccia #Delta PE = mgDeltah #.

Inserendo valori dati in unità SI otteniamo

#Delta KE = Delta PE = 0,467 / 1000xx9,81xx (0,479 x 1000) #

#Delta KE = 2.19 J #, arrotondato a due decimali.