لحساب طاقة حركة الجسم المرتبط بقوة جاذبية مركزية، يجب معرفة السرعة التي يتحرك بها الجسم في مساره الدائري. نعلم أن القوة المركزية تسبب تسارعاً نحو المركز لهذا السبب يتحرك الجسم في مسار دائري.
سنستخدم قانون القوى النيوتنية للحركة الدائرية لحساب سرعة الجسم. يتم توجيه القوة الجاذبية نحو المركز، لذلك فإن القوة الناتجة ستكون قوة المركزية.
قانون نيوتن للحركة الدائرية:
ΣF = m * a
F = m * a
حيث:
F هو القوة المركزية (200N)
m هو كتلة الجسم
a هو التسارع نحو المركز (تسارع الجاذبية المركزية)
يمكن حساب التسارع بواسطة علاقة:
a = v² / r
حيث:
v هو سرعة الجسم
r هو شعاع المسار الدائري (30cm = 0.3m)
سوف نفترض في هذه الحالة أن التسارع هو التسارع الناتج عن الجاذبية (9.81 m/s²).
بمعرفة السرعة، يمكننا حساب طاقة الحركة باستخدام العلاقة الخاصة بطاقة الحركة:
KE = (1/2) * m * v²
نلاحظ أننا بحاجة للحصول على قيمة كتلة الجسم لإتمام الحسابات. لذلك، يجب معرفة الكتلة الدقيقة للجسم المذكور.
