لحساب السرعة التي ستكون عندما يصل الجسم إلى أدنى ارتفاع (عند أعلى سرعة)، يمكن استخدام مبدأ الحفاظ على الطاقة.
لدينا:
كتلة الجسم (m) = 2 كج
الطاقة الكامنة الأولية (Ep1) = 400 جول في أعلى ارتفاع
الطاقة الحركية النهائية (Ek2) = 0 جول عند أدنى ارتفاع لأن السرعة صفر في ذلك النقطة (السرعة دائمًا صفر عند أعلى ارتفاع/أدنى ارتفاع)
مع مبدأ الحفاظ على الطاقة، يكون مجموع الطاقة الكامنة والطاقة الحركية دائمًا ثابتًا. يتمثل هذا في المعادلة التالية:
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
حيث:
Ep1 = الطاقة الكامنة في أعلى الارتفاع (400 جول)
Ek1 = الطاقة الحركية في أعلى الارتفاع (صفر جول لأن السرعة صفر)
Ep2 = الطاقة الكامنة في أدنى الارتفاع (صفر جول لأن الارتفاع = 0)
Ek2 = الطاقة الحركية في أدنى الارتفاع (القيمة المطلوب حسابها)
من هنا:
Ep1 = Ek2
400 = (1/2) * m * v²
400 = (1/2) * 2 * v²
400 = v²
v = √400
v = 20 م/ث
إذاً، ستكون سرعة الجسم عند أدنى ارتفاع (عند أعلى سرعة) تساوي 20 متر/ثانية.
