Chênh lệch thế năng hấp dẫn giữa bề mặt của một hành tinh và điểm 20m ở trên là 16J / kg. Công việc thực hiện trong việc di chuyển khối lượng 2kg 8m trên độ dốc 60 ^ @ từ phương ngang là ??

Câu trả lời:

Nó yêu cầu 11 J.

Giải trình:

Đầu tiên một mẹo về định dạng. Nếu bạn đặt dấu ngoặc đơn, hoặc dấu ngoặc kép, khoảng kg, nó sẽ không tách k khỏi g. Vì vậy, bạn nhận được # 16 J / (kg) #.

Trước tiên chúng ta hãy đơn giản hóa mối quan hệ giữa tiềm năng hấp dẫn và độ cao. Năng lượng hấp dẫn tiềm năng là m g h. Vì vậy, nó liên quan tuyến tính với độ cao.

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

Vì vậy, sau khi chúng tôi tính toán độ cao mà đoạn đường nối mang lại cho chúng tôi, chúng tôi có thể nhân độ cao đó với mức trên # 0,8 (J / (kg)) / m # và bằng 2 kg.

Đẩy khối lượng 8 m lên dốc đó giúp nó tăng độ cao

#h = 8 m * sin60 ^ @ = 6,9 m # độ cao.

Theo nguyên tắc bảo tồn năng lượng, mức tăng của năng lượng hấp dẫn bằng với công việc được thực hiện để di chuyển khối lượng lên đó. Lưu ý: không có gì được nói về ma sát, vì vậy chúng ta phải giả vờ nó không tồn tại.

Do đó, công việc cần thiết là

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