kamień o masie 0,1kg spadł swobodnie z wysokości 3m. Opisz przemiany energii zachodzącej podczas ruchu kamienia oblicz energię kinetyczną kamienia w chwili uderzenia o ziemie . pomiń opory ruchu.

Przed rozpoczęciem ruchu, czyli na wysokości 3 m kamień posiadał energię potencjalną o wartości: E_p = m \cdot g \cdot h E_p = 0,1 kg \cdot 10 {m \over s^2} \cdot 3 m = 3 kg \cdot {m \over s^2} \cdot m = 3 J W tej chwili kamień nie posiadał energii kinetycznej. W chwili upadku na ziemię kamień nie posiadał energii potencjalnej, ale posiadał energię kinetyczną o wartości: E_k = {m \cdot v^2 \over 2} E_k = {0,1 kg \cdot v^2 \over 2} gdzie v - prędkość z jaką kamień upadł na ziemię. Z zasady zachowania energii: E_k = E_p {0,1 kg \cdot v^2 \over 2} = 3 J v^2 = 60 {m^2 \over s^2} v = \sqrt{60} {m \over s} Zatem w chwili upadku na ziemię kamień ma prędkość około 8 m\s. Na dowolnej wysokości 0 < H < h mamy: droga jaką przebył kamień z przyspieszeniem g, to s = h - H. prędkość jaką ma kamień na tej wysokości to: v_1 = g \cdot t Zatem z fakty, że: s = {g \cdot t^2 \over 2} h - H = {g \cdot t^2 \over 2} t = \sqrt{2(h - H) \over g} czyli v_1 = \sqrt{2(h - H)g} Zatem na wysokości H, kamień ma energię kinetyczną o wartości: E_k = m \cdot (h - H)g Energia potencjalna jaką ma kamień, to: E_p = m \cdot g \cdot H