Cum nu exista forte de conservare, putem aplica legea conservarii energiei mecanice: energia mecanica totala din punctul A este egala cu energia mecanica totala din punctul B.
E(A) = E(B)
Ep(A) + Ec(A) = Ep(B) + Ec(B), unde:
Ep(A) = energia potentiala gravitationala din punctul A
Ec(A) = energia cinetica din punctul A
Ep(B) = energia potentiala gravitationala din punctul B
Ec(B) = energia cinetica din punctul B
Cunoastem formula:
Ec = m×v²/2, unde:
Ec = energia cinetica
m = masa corpului
v = viteza corpului
Pendulul este lasat liber din punctul A, deci viteza corpului in punctul A va fi egala cu zero, prin urmare si energia cinetica din punctul A va fi egala tot cu 0. In punctul B, pendulul se opreste (si apoi se duce in celalalt sens) deci energia potentiala gravitationala va fi egala si ea cu zero.
Acum cunoastem:
Ep(A) + Ec(A) = Ep(B) + Ec(B)
Ec(A) = 0 J
Ep(B) = 0 J
Ne va ramane:
Ep(A) = Ec(B)
Energia potentiala gravitationala din punctul A este egala cu energia cinetica din punctul B.
Formula energiei potentiale gravitationale este:
Ep = m×g×h, unde:
Ep = energia potentiala gravitationala
m = masa corpului
g = acceleratia/constanta gravitationala
h = inaltimea la care se afla corpul
Asadar:
m×g×h = Ec(B)
Transformam unitatea de masura a masei in sistemul international.
15g = 15 : 1000 = 0,015 kg
Transformam unitatea de masura a inaltimii in sistemul international.
12 cm = 12 : 100 = 0,12 m
Ec(B) = 0,015 × 10 × 0,12
Ec(B) = 0,15 × 0,12
Ec(B) = 0,018 J
Ec(B) = m×v(B)²/2
0,015×v(B)²/2 = 0,018
v(B)²/2 = 0,018 : 0,015
v(B)²/2 = 1,2
v(B)² = 1,2 × 2
v(B)² = 2,4
v(B) = √2,4
v(B) = 1,54 m/s
Raspuns:
Energia cinetica din punctul B este egala cu 0,018 Jouli, iar viteza din punctul B este egala cu 1,54 metri pe secunda.
