Die bovend van 'n waterval is 948 m hoog - NSC Technical Sciences - Question 4 - 2022 - Paper 1

Die gravitasie- potensiële energie kan bereken word met die formule:

$E_p = mgh$

waar:

• $m = 6 \times 10^4 \text{ kg}$ (massa van die water)
• $g = 9,81 \text{ m/s}^2$ (versnelling as gevolg van swaartekrag)
• $h = 948 \text{ m}$ (hoogte van die waterval)

Deur dit in die formule in te vul, kry ons:

$E_p = (6 \times 10^4) \times (9,81) \times (948)$

$= 5,57 \times 10^6 \text{ J}$

Wanneer die pendulum op die hoogste punt is, is die meganiese energie die som van die gravitasie- potensiële energie en die kinetiese energie. Aangesien die gewiggie op die hoogste punt stilhang, is die kinetiese energie 0. Die gravitasie- potensiële energie op die hoogste punt kan bereken word:

$E_p = mgh$ waar:

• $m = 0,220 \text{ kg}$ (massa van die pendulum)
• $h = 0,25 \text{ m}$ (hoogte bokant die vloer)

$E_p = (0,220) \times (9,81) \times (0,25) = 0,539 \text{ J}$

Die totale meganiese energie is dus $0,539 \text{ J}$.

Op die laagste punt het die pendulum sy hoogste kinetiese energie en die gravitasie- potensiële energie is minimaal. Hier is die meganiese energie gelyk aan die meganiese energie op die hoogste punt:

Die meganiese energie op die laagste punt is ook $0,539 \text{ J}$, want meganiese energie word behou in 'n geslote stelsel.