Kaip apskaičiuoti kinetinę energiją: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: Jason Gerald | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-19 22:13

Yra dvi energijos formos: potenciali ir kinetinė energija. Potenciali energija yra santykinė vieno objekto energija kito objekto padėties atžvilgiu. Pavyzdžiui, jei esate kalvos viršūnėje, turite daugiau potencialios energijos, nei jei būtumėte kalvos papėdėje. Kinetinė energija yra energija, kurią objektas turi judėdamas. Kinetinė energija gali susidaryti dėl vibracijos, sukimosi ar vertimo (judėjimo iš vienos vietos į kitą). Bet kurio objekto kinetinę energiją galima lengvai rasti naudojant lygtį, kurioje naudojama to objekto masė ir greitis.

Žingsnis

1 dalis iš 3: Kinetinės energijos supratimas

Žingsnis 1. Žinokite kinetinės energijos apskaičiavimo formulę

Kinetinės energijos (EK) apskaičiavimo formulė yra EK = 0,5 x mv². Šioje lygtyje m reiškia masę, kuri yra medžiagos kiekis objekte, o v - objekto greitį arba greitį, kuriuo objektas keičia padėtį.

Jūsų atsakymas visada turėtų būti parašytas džauliais (J), kuris yra standartinis kinetinės energijos matavimo vienetas. Džoulas atitinka 1 kg * m²/s².

Žingsnis 2. Nustatykite objekto masę

Jei išspręsite problemą, kurios masė nežinoma, masę turite nustatyti patys. Masės vertę galima nustatyti pasveriant objektą pagal svarstykles ir nustatant jo masę kilogramais (kg).

• Paimkite svarstykles. Prieš sverdami daiktus, turite nuleisti svarstykles. Svarstyklių nulinis nustatymas vadinamas bokštu.
• Padėkite objektą ant svarstyklių. Lėtai padėkite objektą ant svarstyklių ir užrašykite jo masę kilogramais.
• Jei reikia, gramus paverskite kilogramais. Galutiniam skaičiavimui masė turi būti nurodyta kilogramais.

Žingsnis 3. Apskaičiuokite objekto greitį

Dažnai problema lemia objekto greitį. Jei ne, jo greitį galite sužinoti naudodami objekto nuvažiuotą atstumą ir laiką, per kurį objektas nuvažiuoja tą atstumą. Greičio vienetas yra metrai per sekundę (m/s).

• Greitis pagal lygtį apibrėžiamas kaip poslinkis, padalytas iš laiko: V = d/t. Greitis yra vektorinis dydis, t. Y. Jis turi ir dydį, ir kryptį. Dydis yra skaitinė reikšmė, atspindinti greitį, o kryptis - greičio judėjimo kryptis.
• Pavyzdžiui, objekto greitis gali būti 80 m/s arba -80 m/s, priklausomai nuo jo judėjimo krypties.
• Norėdami apskaičiuoti greitį, tiesiog padalinkite objekto nuvažiuotą atstumą iš laiko, per kurį objektas įveikė tą atstumą.

2 dalis iš 3: Kinetinės energijos apskaičiavimas

Žingsnis 1. Užrašykite lygtį

Kinetinės energijos (EK) apskaičiavimo formulė yra EK = 0,5 x mv². Šioje lygtyje m reiškia masę, kuri yra medžiagos kiekis objekte, o v - objekto greitį arba greitį, kuriuo objektas keičia padėtį.

Jūsų atsakymas visada turėtų būti parašytas džauliais (J), kuris yra standartinis kinetinės energijos matavimo vienetas. Džoulas atitinka 1 kg * m²/s².

Žingsnis 2. Prijunkite masę ir greitį į lygtį

Jei nežinote objekto masės ar greičio, turite jį apskaičiuoti. Tarkime, žinote dviejų kintamųjų dydį ir bandote išspręsti šią problemą: Nustatykite 55 kg sveriančios moters, bėgiojančios 3,87 m/s, kinetinę energiją. Kadangi žinote moters masę ir greitį, galite įterpti vertes į lygtį:

• EK = 0,5 x mv²
• EK = 0,5 x 55 x (3, 87)²

Žingsnis 3. Išspręskite lygtį

Įvedę masę ir greitį, galite rasti kinetinę energiją (EK). Padėkite greitį kvadratu ir padauginkite visus kintamuosius. Nepamirškite atsakymo parašyti džauliais (J).

• EK = 0,5 x 55 x (3, 87)²
• EK = 0,5 x 55 x 14,97
• EK = 411 675 J

3 dalis iš 3: Kinetinės energijos naudojimas greičiui ar masei rasti

Žingsnis 1. Užrašykite lygtį

Kinetinės energijos (EK) apskaičiavimo formulė yra EK = 0,5 x mv². Šioje lygtyje m reiškia masę, kuri yra medžiagos kiekis objekte, o v - objekto greitį arba greitį, kuriuo objektas keičia padėtį.

Jūsų atsakymas visada turėtų būti parašytas džauliais (J), kuris yra standartinis kinetinės energijos matavimo vienetas. Džoulas atitinka 1 kg * m²/s².

Žingsnis 2. Įveskite žinomus kintamuosius

Kai kuriomis problemomis galite žinoti kinetinę energiją ir masę arba kinetinę energiją ir greitį. Pirmasis žingsnis sprendžiant šią problemą yra įvesti visus žinomus kintamuosius.

• 1 pavyzdys: Koks yra 30 kg masės objekto, kurio kinetinė energija 500 J, greitis?

  • EK = 0,5 x mv²
  • 500 J = 0,5 x 30 x v²

• 2 pavyzdys: Kokia yra objekto, kurio kinetinė energija yra 100 J ir greitis 5 m/s, masė?

  • EK = 0,5 x mv²
  • 100 J = 0,5 x m x 5²

Žingsnis 3. Pertvarkykite lygtį, kad išspręstumėte nežinomą kintamąjį

Naudodami algebrą, galite rasti nežinomo kintamojo vertę, pertvarkydami visus žinomus kintamuosius į vieną lygties pusę.

• 1 pavyzdys: Koks yra 30 kg masės objekto, kurio kinetinė energija 500 J, greitis?

  • EK = 0,5 x mv²
  • 500 J = 0,5 x 30 x v²
  • Padauginkite masę iš 0,5: 0,5 x 30 = 15
  • Kinetinę energiją padalinkite iš produkto: 500/15 = 33, 33
  • Kvadratinė šaknis greičiui rasti: 5,77 m/s

• 2 pavyzdys: Kokia yra objekto, kurio kinetinė energija yra 100 J ir greitis 5 m/s, masė?

  • EK = 0,5 x mv²
  • 100 J = 0,5 x m x 5²
  • Padėkite greitį kvadratu: 5² = 25
  • Padauginkite iš 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
  • Kinetinę energiją padalinkite iš produkto: 100/12, 5 = 8 kg