Beregning av kinetisk energi: 9 trinn (med bilder)

Innhold

Trinn

Det er to former for energi: potensiell og kinetisk energi. Potensiell energi er energien til et objekt i forhold til posisjonen til et annet objekt. For eksempel, hvis du er på toppen av en bakke, har du mer potensiell energi enn på bunnen av bakken. Kinetisk energi er energien til et objekt i bevegelse. Kinetisk energi kan skapes ved vibrasjon, rotasjon eller translasjon (forskyvning). Den kinetiske energien til ethvert objekt kan enkelt bestemmes ved hjelp av en ligning som tar i betraktning objektets masse og hastighet.

Trinn

Del 1 av 3: Forstå kinetisk energi

Bilde med tittelen Calculate Kinetic Energy Step 1

1. Kjenne til formelen for å beregne kinetisk energi. Formelen for å beregne kinetisk energi (KE) er KE = 0.5 x MV. Her er m massen (hvor mye materie er tilstede i en gjenstand) og v står for (vektor) hastigheten til objektet (dvs. i hvilken grad et objekt beveger seg).

Svaret skal alltid gis i joule (J), standard måleenhet for kinetisk energi. Det tilsvarer 1 kg *m/s.

Bilde med tittelen Calculate Kinetic Energy Step 2

2. Bestem massen til et objekt. Hvis du løser et problem der massen ikke er gitt, må du bestemme det selv. Du kan gjøre dette ved å veie objektet på en vekt som gir massen i kilogram (kg).

Still inn balansen. Før du veier objektet, må du sette vekten til null. Nullstilling av skalaen kalles kalibrering.

Plasser objektet på skalaen. Plasser gjenstanden forsiktig på skalaen og noter massen i kilo.

Konvertere om nødvendig antall gram til kilo. For den endelige beregningen må massen være i kilo.

Bilde med tittelen Calculate Kinetic Energy Step 3

3. Beregn hastigheten til objektet. Gjenstandens hastighet er ofte gitt for en oppgave. Hvis ikke, kan du bestemme hastigheten ved å bruke avstanden et objekt beveger seg og tiden det tar å reise denne avstanden. Enheten for vektorhastighet er meter per sekund (m/s).

Vektorhastighet er definert av ligningsforskyvningen delt på tid: v = d/t. Vektorhastighet er en vektor, noe som betyr at den har både størrelse og retning. Størrelsen er en numerisk verdi for å angi hastigheten, mens retningen er retningen til hastigheten under bevegelsen.

For eksempel kan vektorhastigheten til et objekt være 80 m/s eller -80 m/s, avhengig av retningen objektet beveger seg i.

For å beregne vektorhastighet, del avstanden som gjenstanden har tilbakelagt med tiden det tar å reise denne avstanden.

Del 2 av 3: Beregning av kinetisk energi

Bilde med tittelen Calculate Kinetic Energy Step 4

1. Skriv ned ligningen. Formelen for å beregne kinetisk energi (KE) er KE = 0,5 x mv. Dette fastslår m for masse (mengden av materie i en gjenstand), og v representerer vektorhastigheten til et objekt (forskyvningen av et objekt).

Svaret ditt skal alltid være i joule (J), et standardmål på kinetisk energi. Det tilsvarer 1 kg *m/s.

Bilde med tittelen Calculate Kinetic Energy Step 5

2. Bruk massen og vektorhastigheten på ligningen. Hvis du ikke vet objektets masse eller vektorhastighet, må du beregne det. Men anta at du kjenner begge verdiene og ønsker å løse følgende problem: Bestem den kinetiske energien til en kvinne på 55 kg som løper med en hastighet på 3,87 m/s. Siden du kjenner massen og hastigheten til kvinnen, kan du legge den inn i ligningen:

KE = 0,5 x mv

KE = 0,5 x 55 x (3,87)

Bilde med tittelen Calculate Kinetic Energy Step 6

3. Løs ligningen. Når du har lagt inn massen og vektorhastigheten i ligningen, kan du løse for kinetisk energi (KE). Kvaddra hastigheten og multipliser deretter alle variablene sammen. Ikke glem å gi svaret i joule (J).

KE = 0,5 x 55 x (3,87)

KE = 0,5 x 55 x 14,97

KE = 411.675 J

Del 3 av 3: Bruke kinetisk energi til å bestemme vektorhastighet eller masse

Bilde med tittelen Calculate Kinetic Energy Step 7

Svaret ditt skal alltid gis i joule (J), standardmålet for kinetisk energi. Det tilsvarer 1 kg *m/s.

Bilde med tittelen Calculate Kinetic Energy Step 8

2. Skriv inn variablene du kjenner. For noen problemer kan den kinetiske energien og massen, eller den kinetiske energien og vektorhastigheten, være kjent. Det første trinnet i å løse dette problemet er å legge inn alle kjente variabler.

Eksempel 1: Hva er hastigheten til et objekt med en masse på 30 kg og en kinetisk energi på 500 J?

KE = 0,5 x mv

500 J = 0,5 x 30 x v

Eksempel 2: Hva er massen til et objekt med en kinetisk energi på 100 J og en hastighet på 5 m/s?

KE = 0,5 x mv

100 J = 0,5 x m x 5

Bilde med tittelen Calculate Kinetic Energy Step 9

3. Omorganiser ligningen for å løse den ukjente variabelen. Ved å bruke algebra kan du finne den ukjente variabelen ved å flytte alle kjente variabler til én side av ligningen.

Eksempel 1: Hva er hastigheten til et objekt med en masse på 30 kg og en kinetisk energi på 500 J?

KE = 0,5 x mv

500 J = 0,5 x 30 x v

Multipliser massen med 0,5: 0,5 x 30 = 15

Del den kinetiske energien på produktet: 500/15 = 33,33

Regn ut kvadratroten for å finne hastigheten: 5,77 m/s

Eksempel 2: Hva er massen til et objekt med en kinetisk energi på 100 J og en hastighet på 5 m/s?

KE = 0,5 x mv

100 J = 0,5 x m x 5

Kvaddra for hastigheten: 5 = 25

Multipliser med 0.5: 0,5 x 25 = 12.5

Del den kinetiske energien på produktet: 100/12,5 = 8 kg