گرمای برخورد توپ به زمین

توپی به جرم 100 گرم را از ارتفاع ۲ متری رها می‌کنیم. توپ پس از برخورد به زمین، حداکثر تا ارتفاع ۱ متری از سطح زمین بالا می‌آید. دراین رفت و برگشت توپ، چقدر گرما ایجاد شده است؟

شتاب گرانش را 10 متر بر مجذور ثانیه درنظر بگیرید.

گرمای برخورد توپ به زمین

۱-خلاصه نویسی:

ارتفاع اولیه توپ = ۲ متر

ارتفاع نهایی توپ = ۱ متر

جرم توپ = ۱۰۰ گرم

شتاب گرانش زمین = ۱۰ نیوتن بر کیلوگرم

گرمای ایجاد شده = ؟

۲-معادله یا فرمول

بنابر قانون پایستگی انرژی، انرژی پتانسیل توپ در حالت اولیه باید برابر مجموع انرژی پتانسیل توپ در حالت نهایی و گرمای تولید شده باشد:

انرژی پتانسیل اولیه = انرژی پتانسیل نهایی + گرما

انرژی پتانسیل گرانشی =جرم x شتاب جاذبه x ارتفاع

۳-مقایسه یکاها:

در اینجا جرم با یکای گرم بیان شده است و باید به کیلوگرم تبدیل شود.

جرم توپ = ۱۰۰ گرم = ۱۰۰ تقسیم‌بر ۱۰۰۰ = 0.1 کیلوگرم

۴-جایگزینی معلومات :

انرژی پتانسیل گرانشی اولیه =جرم x شتاب جاذبه x ارتفاع اولیه = 0.1  * 10 * 2 = 2 ژول

انرژی پتانسیل گرانشی نهایی=جرم x شتاب جاذبه x ارتفاع نهایی = 0.1  * 10 * 1 = 1 ژول

انرژی پتانسیل اولیه = انرژی پتانسیل نهایی + گرما

2 = 1 + گرما

۵-پیدا کردن مجهول مسئله:

گرما = 2 منهای 1 = 1 ژول

بحث و گفتگو

از اینکه دیدگاه خود را به اشتراک می گذارید، سپاسگزاریم.