Kineetilise energia arvutamine: 9 sammu (piltidega)

2024 Autor: Jason Gerald | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-19 22:12

On kaks energiavormi: potentsiaalne ja kineetiline energia. Potentsiaalne energia on suhteline energia, mis ühel objektil on teise objekti asukoha suhtes. Näiteks kui olete mäe otsas, on teil rohkem potentsiaalset energiat kui mäe jalamil. Kineetiline energia on energia, mis objektil liikumisel on. Kineetiline energia võib tekkida vibratsiooni, pöörlemise või teisendamise (liikumine ühest kohast teise) tõttu. Iga objekti kineetilise energia saab hõlpsasti leida võrrandiga, mis kasutab selle objekti massi ja kiirust.

Samm

Osa 1 /3: Kineetilise energia mõistmine

Samm 1. Teadke kineetilise energia arvutamise valemit

Kineetilise energia (EK) arvutamise valem on EK = 0,5 x mv². Selles võrrandis tähistab m massi, mis on aine kogus objektis, ja v tähistab objekti kiirust või kiirust, millega objekt asendit muudab.

Teie vastus tuleks alati kirjutada džaulides (J), mis on kineetilise energia standardmõõtühik. Joule võrdub 1 kg * m²/s².

Samm 2. Määrake objekti mass

Kui lahendate probleemi, mille mass pole teada, peate massi ise kindlaks määrama. Massi väärtust saab määrata, kaaludes objekti skaalal ja leides selle massi kilogrammides (kg).

• Võtke kaalud. Enne esemete kaalumist peate kaalud allapoole keerama. Kaalude nullimist nimetatakse torniks.
• Asetage objekt kaalule. Asetage objekt aeglaselt skaalale ja registreerige selle mass kilogrammides.
• Vajadusel teisendage grammid kilogrammideks. Lõplikuks arvutuseks peab mass olema kilogrammides.

Samm 3. Arvutage objekti kiirus

Sageli annab probleem objekti kiiruse. Kui ei, siis saate selle kiiruse leida, kasutades objekti läbitud vahemaad ja aega, mis kulub objektil selle vahemaa läbimiseks. Kiiruse ühik on meetrit sekundis (m/s).

• Kiirus määratletakse vastavalt võrrandile kui nihe ajaga jagatuna: V = d/t. Kiirus on vektori suurus, st sellel on nii suurusjärk kui ka suund. Suurus on numbriline väärtus, mis tähistab kiirust, suund aga kiiruse liikumissuunda.
• Näiteks võib objekti kiirus sõltuvalt liikumissuunast olla 80 m/s või -80 m/s.
• Kiiruse arvutamiseks jagage lihtsalt objekti läbitud vahemaa ajaga, mis kulus objektil selle vahemaa läbimiseks.

Osa 2/3: kineetilise energia arvutamine

Samm 1. Kirjutage võrrand üles

Kineetilise energia (EK) arvutamise valem on EK = 0,5 x mv². Selles võrrandis tähistab m massi, mis on aine kogus objektis, ja v tähistab objekti kiirust või kiirust, millega objekt asendit muudab.

Teie vastus tuleks alati kirjutada džaulides (J), mis on kineetilise energia standardmõõtühik. Joule võrdub 1 kg * m²/s².

Samm 2. Ühendage mass ja kiirus võrrandisse

Kui te ei tea objekti massi ega kiirust, peate selle arvutama. Oletame, et teate kahe muutuja suurust ja proovite lahendada järgmist probleemi: määrake 55 kg kaaluva naise kineetiline energia, kes töötab 3,87 m/s. Kuna teate naise massi ja kiirust, saate väärtused võrrandisse ühendada:

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

Samm 3. Lahendage võrrand

Kui olete massi ja kiiruse sisestanud, leiate kineetilise energia (EK). Ruut kiiruse ja korrutada kõik muutujad. Ärge unustage kirjutada oma vastust džaulides (J).

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

Osa 3 /3: kineetilise energia kasutamine kiiruse või massi leidmiseks

Samm 1. Kirjutage võrrand üles

Kineetilise energia (EK) arvutamise valem on EK = 0,5 x mv². Selles võrrandis tähistab m massi, mis on aine kogus objektis, ja v tähistab objekti kiirust või kiirust, millega objekt asendit muudab.

Teie vastus tuleks alati kirjutada džaulides (J), mis on kineetilise energia standardmõõtühik. Joule võrdub 1 kg * m²/s².

Samm 2. Sisestage teadaolevad muutujad

Mõne probleemi korral võite teada kineetilist energiat ja massi või kineetilist energiat ja kiirust. Selle probleemi lahendamise esimene samm on kõigi teadaolevate muutujate sisestamine.

• Näide 1: Milline on 30 kg massiga objekti kiirus 500 J kineetilise energiaga?

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

• Näide 2: Kui suur on objekti mass, mille kineetiline energia on 100 J ja kiirus 5 m/s?

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

Samm 3. Tundmatu muutuja lahendamiseks korraldage võrrand ümber

Algebra abil saate tundmatu muutuja väärtuse leida, järjestades kõik teadaolevad muutujad võrrandi ühele küljele.

• Näide 1: Milline on 30 kg massiga objekti kiirus 500 J kineetilise energiaga?

  • EK = 0,5 x mv²
  • 500 J = 0,5 x 30 x v²
  • Korrutage mass 0,5: 0,5 x 30 = 15
  • Jagage kineetiline energia tootega: 500/15 = 33, 33
  • Ruutjuur kiiruse leidmiseks: 5,77 m/s

• Näide 2: Kui suur on objekti mass, mille kineetiline energia on 100 J ja kiirus 5 m/s?

  • EK = 0,5 x mv²
  • 100 J = 0,5 x m x 5²
  • Ruut kiirusega: 5² = 25
  • Korrutage 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
  • Jagage kineetiline energia tootega: 100/12, 5 = 8 kg