Zawartość

• Do kroku
• Część 1 z 3: Zrozumienie energii kinetycznej
• Część 2 z 3: Obliczanie energii kinetycznej
• Część 3 z 3: Wykorzystanie energii kinetycznej do określenia prędkości wektorowej lub masy

Istnieją dwie formy energii: energia potencjalna i energia kinetyczna. Energia potencjalna to energia obiektu w stosunku do położenia innego obiektu. Na przykład, jeśli jesteś na szczycie wzgórza, masz więcej energii potencjalnej niż na dole wzgórza. Energia kinetyczna to energia obiektu w ruchu. Energia kinetyczna może być generowana przez wibracje, rotację lub translację (przemieszczenie). Energię kinetyczną dowolnego obiektu można łatwo określić za pomocą równania uwzględniającego masę i prędkość obiektu.

Do kroku

Część 1 z 3: Zrozumienie energii kinetycznej

1. Znać wzór do obliczania energii kinetycznej. Wzór na obliczenie energii kinetycznej (KE) to KE = 0,5 x mn. Tutaj jest m masa (ile materii jest w obiekcie) i v oznacza (wektorową) prędkość obiektu (lub stopień, w jakim obiekt się porusza).
   • Odpowiedź należy zawsze podawać w dżulach (J), standardowej jednostce miary energii kinetycznej. Odpowiada 1 kg * m / s.
2. Określ masę obiektu. Jeśli rozwiążesz problem, w którym masa nie jest podana, będziesz musiał sam to określić. Możesz to zrobić, zważając przedmiot na wadze, po czym uzyskuje się masę w kilogramach (kg).
   • Wyreguluj równowagę. Przed zważeniem przedmiotu należy ustawić wagę na zero. Zerowanie skali nazywa się kalibracją.
   • Umieść przedmiot na wadze. Ostrożnie umieść przedmiot na wadze i zanotuj jego masę w kilogramach.
   • W razie potrzeby zamień liczbę gramów na kilogramy. Do ostatecznych obliczeń masa powinna być podana w kilogramach.
3. Oblicz prędkość obiektu. Często prędkość obiektu jest podana w oświadczeniu. Jeśli nie, możesz określić prędkość na podstawie odległości, na jaką porusza się obiekt, i czasu potrzebnego na przebycie tej odległości. Jednostką prędkości wektora są metry na sekundę (m / s).
   • Prędkość wektora jest określona równaniem przemieszczenia podzielonym przez czas: v = d / t. Prędkość wektora jest wektorem, co oznacza, że ​​ma zarówno wielkość, jak i kierunek. Wielkość jest wartością liczbową wskazującą prędkość, podczas gdy kierunek to kierunek prędkości podczas ruchu.
   • Na przykład prędkość wektora obiektu może wynosić 80 m / s lub -80 m / s, w zależności od kierunku, w którym porusza się obiekt.
   • Aby obliczyć prędkość wektora, należy podzielić odległość przebytą przez obiekt przez czas potrzebny na pokonanie tej odległości.

Część 2 z 3: Obliczanie energii kinetycznej

1. Zapisz równanie. Wzór na obliczenie energii kinetycznej (KE) to KE = 0,5 x mn. To stwierdza m dla masy (ilość materii w obiekcie) i v reprezentuje prędkość wektorową obiektu (przemieszczenie obiektu).
   • Twoja odpowiedź powinna być zawsze podawana w dżulach (J), standardowej mierze pomiaru energii kinetycznej. Odpowiada 1 kg * m / s.
2. Zastosuj masę i prędkość wektorów do równania. Jeśli nie znasz masy lub prędkości wektorowej obiektu, będziesz musiał to obliczyć. Ale załóżmy, że znasz obie wartości i chcesz rozwiązać następujący problem: Wyznacz energię kinetyczną kobiety o masie 55 kg biegnącej z prędkością 3,87 m / s. Ponieważ znasz masę i prędkość kobiety, możesz wpisać to do równania:
   • KE = 0,5 x mn
   • KE = 0,5 x 55 x (3,87)
3. Rozwiązać równanie. Jeśli wprowadziłeś masę i prędkość wektorową do równania, możesz obliczyć energię kinetyczną (KE). Wyrównaj prędkość do kwadratu, a następnie pomnóż wszystkie zmienne razem. Nie zapomnij podać odpowiedzi w dżulach (J).
   • KE = 0,5 x 55 x (3,87)
   • KE = 0,5 x 55 x 14,97
   • KE = 411,675 J.

Część 3 z 3: Wykorzystanie energii kinetycznej do określenia prędkości wektorowej lub masy

1. Zapisz równanie. Wzór na obliczenie energii kinetycznej (KE) to KE = 0,5 x mn. To stwierdza m dla masy (ilość materii w obiekcie) i v reprezentuje prędkość wektorową obiektu (przemieszczenie obiektu).
   • Twoja odpowiedź powinna być zawsze podawana w dżulach (J), standardowej mierze pomiaru energii kinetycznej. Odpowiada 1 kg * m / s.
2. Wprowadź znane zmienne. W przypadku niektórych ćwiczeń znana może być energia i masa kinetyczna lub energia kinetyczna i prędkość wektorowa. Pierwszym krokiem do rozwiązania tego problemu jest wprowadzenie wszystkich znanych zmiennych.
   • Przykład 1: Jaka jest prędkość obiektu o masie 30 kg i energii kinetycznej 500 J?
     • KE = 0,5 x mn
     • 500 J = 0,5 x 30 x v
   • Przykład 2: Jaka jest masa obiektu o energii kinetycznej 100 J i prędkości 5 m / s?
     • KE = 0,5 x mn
     • 100 J = 0,5 x m x 5
3. Zmień układ równania, aby znaleźć nieznaną zmienną. Możesz znaleźć nieznaną zmienną za pomocą algebry, przesuwając wszystkie znane zmienne na jedną stronę równania.
   • Przykład 1: Jaka jest prędkość obiektu o masie 30 kg i energii kinetycznej 500 J?
     • KE = 0,5 x mn
     • 500 J = 0,5 x 30 x v
     • Pomnóż masę przez 0,5: 0,5 x 30 = 15
     • Podziel energię kinetyczną przez iloczyn: 500/15 = 33,33
     • Oblicz pierwiastek kwadratowy, aby znaleźć prędkość: 5,77 m / s
   • Przykład 2: Jaka jest masa obiektu o energii kinetycznej 100 J i prędkości 5 m / s?
     • KE = 0,5 x mn
     • 100 J = 0,5 x m x 5
     • Podnieś prędkość do kwadratu: 5 = 25
     • Pomnóż przez 0,5: 0,5 x 25 = 12,5
     • Podziel energię kinetyczną przez produkt: 100 / 12,5 = 8 kg