Ha 100 méter magasból leejtek egy 100 kg tömegű golyót, miért csattan nagyobbat, mintha 1 méterről ejteném le?

> „Ez 100 méter magasból és 1 méter magasbol is ugyanannyi.”

De csak amíg el nem éri a test a talajt.

Az jellemzi jól, hogy mekkora lendületet ad át a test mekkora úton és mennyi idő alatt. Ebből nekem valami munka tevődik össze, a test munkavégző képessége pedig a mozgási energiájával arányos.

100 méterről pedig több ideig gyorsul g-vel, így nagyobb lesz a sebessége.

Ez alapján valamit már össze lehet rakni, szerintem… Még ha szétszórtan is sikerült leírnom a kábaságomra való tekintettel.

Kezdjünk számolni.

EGy tets mozgási energiája: 0,5 m v2.

Azaz: a sebesség NÉGYZETESEN, a tömeg csak első hatványon számít. Vasgolyó esetén a közegellenállást levegőben hanyagoljuk.

Ha egy méter magasról ejtek le valamit, akkor tömegtől függetlenül ő 9,81 m/sec2-el fog gyorsulni ezen a bolygón, mármint a felszínén, mármint átlagosan és körülbelül. Azaz AZ 1. másodperc végén 10 m/sec-el, a második végén 20 m/sec-el, a harmadik végén 30 m/sec-el megy, és gy tovább. Azaz az 1. másodperc végére 5, a második végére 20, a hamradik végére 45, a negyedik végére 80 métert tesz meg.

Ha pcikét számolgatsz, akkor hamar belátható, hogy 1 méter magasból leejtve a jószág 0,75 sec alatt megérkezik, éspedig 1,5 m/sec sebességgel (nagyjából). 100 kg-os test esetén energiája tehát 112,5 J. 100 méter magasból a test 4,4 sec alatt ér le, a végén nagyjából 44 m/sec sebességgel, azaz energiája 96 800 J, lesz, szóval, nem százszor, hanem közel ezerszer annyi.

Sok? Annyira azért nem, mert 97 KJ kb. és nagyjából 6,5 gramm fa vagy 3 gramm benzin égéshője. Más szavakkal egy 30%-os hatásfokú motor 12 köbcenti benzint iszik meg, míg a mázsás tárgyat száz méterre felemeli.

Többet gondoltál, ugye?

Ezért nincsennek a gyakorlatban girobuszok, és más, nyers mozgási energiát hosszú távú anyagmozgatásra alkalmazó gépek.

Hogy mennyire fontos az sebesség, mutatja, hogy a kalasnyikovból kilőtt lövedék mozgási energiája kb. 4000 J, azaz kb. huszada annak, mint amennyi a fenti mázsás vasgolyónak, ha ledobják száz méterről. És a tömege? Aprócska kis skuló.

100 méter magasban 100* annyi a helyzeti energiája, mint 1 m magasan.

Ez átalakul mozgási, majd becsapódáskor másféle energiákká is, többek között hang(nyomási) energiává.

A 100* annyiból több hangenergia is lesz, nagyobbat csattan.

Hogy mekkorát fog ütni, az függ attól, hogy mibe, mennyire csapódik be, de nagyjából arányos a gyorsulás és lassulás útjának hányadosával.