一個質量為10kg的物體從4.9m高處自由落下。如果重力加速度為9.8m/s²,那麼它剛接觸地面時的速度是多少?


已知

物體的質量,$m$ = 10 kg。

高度,$h$ = 4.9 m。

重力加速度,$g$ = 9.8 $m/s^2$。


求解:物體的速度,$v$。


解答:

我們知道勢能的公式為:

$P.E=mgh$

代入已知值,我們得到:

$P.E=10\times {9.8}\times {4.9}$

$P.E=480.2J \sim 480J$

$P.E=480J$


現在,根據能量守恆定律,我們知道:

系統的總能量保持不變。

$\therefore$ 物體剛接觸地面時的動能等於4.9m高度處的勢能。

$\therefore$ 動能 = 480 J。

我們知道動能的公式為:

$K.E=\frac {1}{2}\times {mv^2}$

代入已知值,我們得到:

$480=\frac {1}{2}\times {10v^2}$

$480=5v^2$

$v^2=\frac {480}{5}$

$v^2=96$

$v=\sqrt{96}$

$v=9.79m/s$

因此,物體剛接觸地面時的速度$v$為**9.79 m/s**。

更新於: 2022年10月10日

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