Ελεύθερη πτώση με μηδενική μηχανική ενέργεια

Γιατί μας ενδιαφέρει Η τιμή της μηχανικής ενέργειας εξαρτάται από το πού θα διαλέξουμε η δυναμική ενέργεια να μηδενίζεται.

Σώμα αφήνεται να πέσει από ύψος h πάνω από το έδαφος. Επιλέγουμε η δυναμική ενέργειά του να είναι ίση με μηδέν στη θέση που αφήσαμε το σώμα. Να αποδείξετε ότι κατά τη διάρκεια της πτώσης του σώματος η μηχανική ενέργειά του είναι συνεχώς ίση με μηδέν.

Απάντηση

Η μηχανική ενέργεια του σώματος στη θέση που το αφήσαμε είναι E_{\mu\eta\chi}(h) = U(h)+K(h), όπου K(h) η κινητική ενέργεια του σώματος και U(h) η δυναμική του στη θέση h. Επειδή στη θέση h αφήσαμε το σώμα, ισχύει K(h) =0. Επίσης έχουμε επιλέξει U(h)=0. Άρα: E_{\mu\eta\chi}(h)=0.

Επειδή στην ελεύθερη πτώση η μηχανική ενέργεια διατηρείται, με τη βοήθεια της προηγούμενης σχέσης προκύπτει:

E_{\mu\eta\chi}(y) = E_{\mu\eta\chi}(h)\Rightarrow

E_{\mu\eta\chi}(y) = 0

όπου y η απόσταση του σώματος από το έδαφος, καθώς το σώμα πέφτει.

Πρότυπα Θέματα Φυσικής

Ευρετήριο


Discover more from Πρότυπα Θέματα Φυσικής

Subscribe to get the latest posts sent to your email.

Απάντηση

Discover more from Πρότυπα Θέματα Φυσικής

Subscribe now to keep reading and get access to the full archive.

Continue reading

Discover more from Πρότυπα Θέματα Φυσικής

Subscribe now to keep reading and get access to the full archive.

Continue reading