Un înotator sare în apă de pe trambulină. Care sunt variațiile de energie în acest proces? Cand va avea energie potențială maximă, dar energie cinetică maximă?
Răspunsuri la întrebare
Energia potențială are expresia Ep = mgh, deci este maximă atunci când înălțimea e maximă, anume când înotătorul se află pe trambulină.
Energia cinetică: Ec = mv^2/2, deci este maximă atunci când viteza e maximă. Conform ecuației lui Galilei, v^2 = v_0^2+2g(h_max-h), unde v este viteza la o anumită valoare a variație a înălțimii, iar v_0 - viteza inițială, în cazul de față 0.
Desprindem că viteza este maximă atunci când variația este maximă, adică în cel mai jos punct, la nivelul apei.
Variațiile energiilor: variația energiei cinetice este întotdeauna egală lucrul mecanic total efectuat în timpul căderii, iar variația energiei potențiale este lucrul mecanic al greutății, cu semn schimbat. Atunci când nu există forțe de rezistență, cele două variații au valori opuse
Ec2-Ec1 = Ep1-Ep2.