Rozwiązanie zadania:
Odp. a) Obliczamy o ile zmniejszyła się energio potencjalna doniczki po upadku na podłogę oraz o ile zwiększyła się energia kinetyczna doniczki tuż przed uderzeniem w podłogę.
Obliczamy wartość ubytku energii potencjalnej. Skorzystamy ze wzoru energię potencjalną grawitacji
Energia potencjalna grawitacji doniczki zmalała o 12 J. Energia kinetyczna doniczki zgodnie z zasadą zachowania energii wzrosła o tyle o ile zmalała energia potencjalna, czyli o 12 J.
Odp. b) Obliczamy o ile zmniejszyła się energia potencjalna doniczki do chwili gdy ta była na 0,7 m nad podłogą. Skorzystamy ze wzoru na zmianę przyrostu energii potencjalnej
Odp. Energia potencjalna doniczki zmniejszyła sie o 6,4 J. Znak minus przy wyniku świadczy o zamianie tego rodzaju energii w inną postać energii. Zgodnie z zasadą zachowania energii oraz charakteru spadku swobodnego, ubytek wartości energii potencjalnej przeszedł we wzrost energii kinetycznej doniczki. Oznacza to, że na wysokości 0,7 m nad podłogą energia kinetyczna doniczki wynosiła 6,4 J.
Odp. c) Obliczamy wartość prędkości doniczki na wysokości 0,7 m nad podłogą. Wykonamy rysunek poglądowy omawianego zdarzenia
Skorzystamy z zasady zachowania energii, zgodnie z którą całkowita energia mechaniczna doniczki na wysokości 1,5 m jest równa całkowitej energii mechanicznej doniczki na wysokości 0,7 m nad podłogą.
Uwaga: na wysokości początkowej energia całkowita mechaniczna składa się tylko z energii potencjalnej, zaś na wysokości 0,7 m, energia całkowita mechaniczna składa się z sumy dwóch rodzajów energii. To znaczy z energii potencjalnej ciężkości i energii kinetycznej
Uzyskaliśmy postać wzoru na wartość prędkości doniczki na wysokości h2=0,7m. Wykonamy osobno zgodnie z otrzymanym wzorem działania na jednostkach, a następnie na wartościach liczbowych
Obliczamy wartość prędkości doniczki
Odp. Szukana wartość prędkości doniczki na wysokości 0,7 m wynosi 4 m/s.
