Berg-och-dalbanans Fysik: Hastighet vid Botten av Backen

Svar: 22,4 m/s

Förklaring

Genom att använda energibevarandets princip förblir den totala mekaniska energin för berg-och-dalbanans vagn (ett slutet system) konstant. Vid toppen av backen har vagnen bara potentiell energi (PE = mgh). Vid botten har den bara kinetisk energi (KE = ½mv²). Genom att sätta dem lika:

mgh = ½mv² → v = √(2gh)

Givet potentiell energi PE = 20 000 J, massa m = 250 kg, och g = 9,8 m/s², kan vi hitta höjden h = PE/(mg) = 20 000/(250×9,8) ≈ 8,16 m. Då v = √(2×9,8×8,16) ≈ 22,4 m/s.

Därför är hastigheten vid botten av backen 22,4 m/s.