Kineettisen energian laskeminen: 9 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: Jason Gerald | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-19 22:12

Energiaa on kahta muotoa: kineettinen ja potentiaalinen energia. Potentiaalienergia on suhteellinen energia, joka yhdellä esineellä on suhteessa toisen kohteen sijaintiin. Jos olet esimerkiksi kukkulan huipulla, sinulla on enemmän potentiaalista energiaa kuin jos olisit kukkulan juurella. Kineettinen energia on energia, joka esineellä on liikkuessaan. Kineettinen energia voi syntyä tärinän, pyörimisen tai kääntymisen (liikkuminen paikasta toiseen) vuoksi. Minkä tahansa esineen liike -energia voidaan löytää helposti yhtälöstä, joka käyttää kohteen massaa ja nopeutta.

Vaihe

Osa 1/3: Kineettisen energian ymmärtäminen

Vaihe 1. Tiedä kineettisen energian laskentakaava

Kineettisen energian (EK) laskentakaava on EK = 0,5 x mv². Tässä yhtälössä m edustaa massaa, joka on esineen aineen määrä, ja v edustaa kohteen nopeutta tai nopeutta, jolla esine muuttaa sijaintiaan.

Vastauksesi on aina kirjoitettava jouleina (J), joka on kineettisen energian vakiomittayksikkö. Joule vastaa 1 kg * m²/s².

Vaihe 2. Määritä kohteen massa

Jos ratkaiset tehtävän, jonka massaa ei tunneta, sinun on määritettävä massa itse. Massan arvo voidaan määrittää punnitsemalla esine vaa'alla ja määrittämällä sen massa kilogrammoina (kg).

• Ota vaa'at. Ennen kuin punnitset esineitä, sinun on käännettävä vaakaa alaspäin. Vaakojen nollaamista kutsutaan torniksi.
• Aseta esine asteikolle. Aseta esine hitaasti asteikolle ja kirjaa sen massa kilogrammoina.
• Muuta grammat tarvittaessa kilogrammoiksi. Lopullisessa laskelmassa massan on oltava kilogrammoina.

Vaihe 3. Laske objektin nopeus

Usein ongelma antaa kohteen nopeuden. Jos ei, voit löytää sen nopeuden käyttämällä kohteen kulkamaa etäisyyttä ja aikaa, joka kuluu esineen kulkemiseen kyseisellä etäisyydellä. Nopeuden yksikkö on metriä sekunnissa (m/s).

• Nopeus määritellään yhtälön mukaan siirtymällä jaettuna ajalla: V = d/t. Nopeus on vektorimäärä, eli sillä on sekä suuruus että suunta. Suuruus on numeerinen arvo, joka edustaa nopeutta, kun taas suunta on nopeuden kulkusuunta.
• Esimerkiksi kohteen nopeus voi olla 80 m/s tai -80 m/s riippuen sen suunnasta.
• Jos haluat laskea nopeuden, jaa yksinkertaisesti matkan matka, jonka aika on kulunut kohteen kulkemiseen.

Osa 2/3: Kineettisen energian laskeminen

Vaihe 1. Kirjoita yhtälö muistiin

Kineettisen energian (EK) laskentakaava on EK = 0,5 x mv². Tässä yhtälössä m edustaa massaa, joka on esineen aineen määrä, ja v edustaa kohteen nopeutta tai nopeutta, jolla esine muuttaa sijaintiaan.

Vastauksesi on aina kirjoitettava jouleina (J), joka on kineettisen energian vakiomittayksikkö. Joule vastaa 1 kg * m²/s².

Vaihe 2. Liitä massa ja nopeus yhtälöön

Jos et tiedä kohteen massaa tai nopeutta, sinun on laskettava se. Oletetaan, että tiedät näiden kahden muuttujan suuruuden ja yrität ratkaista seuraavan ongelman: Määritä 3,87 m/s juoksevan 55 kg painavan naisen liike -energia. Koska tiedät naisen massan ja nopeuden, voit liittää arvot yhtälöön:

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

Vaihe 3. Ratkaise yhtälö

Kun syötät massan ja nopeuden, löydät kineettisen energian (EK). Neliöi nopeus ja kerro kaikki muuttujat. Muista kirjoittaa vastauksesi jouleina (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: Kineettisen energian käyttäminen nopeuden tai massan löytämiseen

Vaihe 1. Kirjoita yhtälö muistiin

Kineettisen energian (EK) laskentakaava on EK = 0,5 x mv². Tässä yhtälössä m edustaa massaa, joka on esineen aineen määrä, ja v edustaa kohteen nopeutta tai nopeutta, jolla esine muuttaa sijaintiaan.

Vastauksesi on aina kirjoitettava jouleina (J), joka on kineettisen energian vakiomittayksikkö. Joule vastaa 1 kg * m²/s².

Vaihe 2. Syötä tunnetut muuttujat

Joissakin ongelmissa saatat tietää kineettisen energian ja massan tai kineettisen energian ja nopeuden. Ensimmäinen askel tämän ongelman ratkaisemiseksi on syöttää kaikki tunnetut muuttujat.

• Esimerkki 1: Mikä on 30 kg: n kappaleen nopeus, jonka liike -energia on 500 J?

  • EK = 0,5 x mv²
  • 500 J = 0,5 x 30 x tilavuus²

• Esimerkki 2: Mikä on kohteen massa, jonka liike -energia on 100 J ja nopeus 5 m/s?

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

Vaihe 3. Järjestä yhtälö ratkaistaksesi tuntematon muuttuja

Algebran avulla voit löytää tuntemattoman muuttujan arvon järjestämällä kaikki tunnetut muuttujat yhtälön toiselle puolelle.

• Esimerkki 1: Mikä on 30 kg: n kappaleen nopeus, jonka liike -energia on 500 J?

  • EK = 0,5 x mv²
  • 500 J = 0,5 x 30 x tilavuus²
  • Kerro massa 0,5: 0,5 x 30 = 15
  • Jaa liike -energia tuotteella: 500/15 = 33, 33
  • Neliöjuuri nopeuden löytämiseksi: 5,77 m/s

• Esimerkki 2: Mikä on kohteen massa, jonka liike -energia on 100 J ja nopeus 5 m/s?

  • EK = 0,5 x mv²
  • 100 J = 0,5 x m x 5²
  • Neliö nopeus: 5² = 25
  • Kerro 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
  • Jaa liike -energia tuotteella: 100/12, 5 = 8 kg