Att välja nollnivå

Arman står på ett berg som är 10 m högt.

Han släpper en boll som väger 1,2 kg nedför branten.

Bollen landar 3,0 m längre ned på en klipphylla.

Beräkna hur stor rörelseenergi bollen hade precis innan

den tog i klipphyllan.

Lösning med marken som nollnivå:

Bollens lägesenergi innan den släpps är:

$E_p = m\cdot g \cdot h = 1,2 \cdot 9,82 \cdot 10 = 117,84\; J.$

Innan bollen når klipphyllan så har den fallit $3$ meter och har därmed en höjd av $7$ meter.

Den potentiella energin innan den landar är därför:

$E_p = m\cdot g \cdot h = 1,2 \cdot 9,82 \cdot 7 = 82,488\; J.$

Detta innebär att den energi som har omvandlats till kinetisk energi är:

$E_k = 117,84-82,488 = 35,352 \;J,$

vilket avrundat till två värdesiffror är $35$ J

Lösning med klipphyllan som nollnivå:

Bollen har (mätt från klipphyllan) en höjd av $3$ m. All den potentiella energi som bollen har (med klipphyllan som nollnivå) kommer att övergå till kinetisk energi.

Vi får därför:

$E_k = E_p = 1,2 \cdot 9,82 \cdot 3 =35,352 \;J.$

Vilket är samma svar som i den första lösningsmetoden.

När man beräknar lägesenergi för ett objekt är det inte specificerat hur vi ska mäta höjden för föremålet.

Beroende på vilket problem man ska lösa så kan det vara fördelaktigt att välja olika sätt att mäta höjden.

Den höjdnivå som man väljer att mäta höjd ifrån kallas för nollnivån. Oftast är nollnivån marken.

Föremål som befinner sig på nollnivån saknar lägesenergi.

>Vilken höjd som ska motsvara nollnivån är upp till dig som problemlösare att välja. Det behöver inte vara marken.