راهنمایی کوتاه: وزن نیرویی است که جاذبه زمین به جرم وارد میکند و انرژی پتانسیل گرانشی به ارتفاع بستگی دارد.
گامبهگام:
- ۱) رابطه بین وزن (W)، جرم (m) و شتاب گرانش (g) را به یاد بیاوریم: W = m × g
- ۲) مقدار شتاب گرانش زمین تقریباً ۱۰ نیوتن بر کیلوگرم (N/kg) است.
- ۳) وزن داده شده ۹۰۰ نیوتن است. پس: ۹۰۰ = m × ۱۰
- ۴) برای پیدا کردن جرم (m)، دو طرف معادله را بر ۱۰ تقسیم میکنیم: m = ۹۰۰ ÷ ۱۰
- ۵) حاصل تقسیم: m = ۹۰
- ۶) برای قسمت دوم: انرژی پتانسیل گرانشی (U) با فرمول U = mgh محاسبه میشود که h ارتفاع است. پس هرچه ارتفاع بیشتر باشد، انرژی پتانسیل بیشتر است.
- ۷) در مسیر حرکت دوچرخهسوار، نقطهای که بالاترین ارتفاع از سطح زمین را دارد، بیشترین انرژی پتانسیل را خواهد داشت.
پاسخ نهایی:
- الف) جرم دوچرخهسوار تقریباً ۹۰ کیلوگرم است.
- ب) انرژی پتانسیل گرانشی در نقطهای به بیشترین مقدار خود میرسد که دوچرخهسوار در بالاترین ارتفاع از سطح زمین قرار دارد (مثلاً بالای یک تپه).
مثال مشابه:
اگر وزن یک دانشآموز ۴۰۰ نیوتن باشد، جرم او تقریباً چند کیلوگرم است؟ (پاسخ: ۴۰ کیلوگرم)
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری:
میتوانی رابطه بین جرم و وزن را در کتاب علوم تجربی پایه هفتم، فصل نیرو بررسی کنی. همچنین میتوانی با ساختن یک مسیر پرشی کوچک برای یک ماشین اسباببازی، ببینی که در کدام نقطه ماشین بیشترین انرژی ذخیره شده (پتانسیل) را دارد.
