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法律研究一個質量為40 kg的物體被舉高到距離地面5 m的高度。它的勢能是多少？如果讓物體下落，那麼當它下落到一半時，它的動能是多少？
已知條件
一個質量為40 kg的物體被舉高到距離地面5 m的高度。
要求
求其勢能，如果物體下落，求其下落到一半時的動能。
解答
讓我們瞭解計算物體勢能和動能的公式
勢能，$P.E.=mgh$
動能，$K.E.=\frac{1}{2}mv^2$
其中，$m\rightarrow$ 物體的質量
$g\rightarrow$ 重力加速度
$h\rightarrow$ 高度
$v\rightarrow$ 物體的速度
利用上述公式，讓我們求出物體在5 m高度處的勢能
5 m高度處的勢能
已知，物體的質量 $m=40\ kg$
物體被舉起的高度 $h=5\ m$
地球上的重力加速度 $g=9.8\ m/s^2$
所以，物體的勢能 $P.E.=mgh$
$=40\times 5\times 9.8$
$=1960\ J$
因此，物體在5 m高度處的勢能為1960 J，其動能為零。
所以，它在5 m處的總能量為1960 J
當物體下落時，在中途
高度 $h'=\frac{5}{2}\ m=2.5\ m$
所以，它的勢能 $P.E.'=mgh'=40\times9.8\times2.5=980\ J$
然後，物體的動能 $K.E.=總能量-勢能$
$=1960\ J-980\ J$
$=980\ J$
所以，物體下落到一半時的動能為980 J。
更新於：2022年10月10日
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