Υπάρχουν δύο μορφές ενέργειας: δυναμική και κινητική. Δυνητική ενέργεια είναι η σχετική ενέργεια που έχει ένα αντικείμενο σε σχέση με τη θέση ενός άλλου αντικειμένου. Για παράδειγμα, εάν βρίσκεστε στην κορυφή ενός λόφου, έχετε περισσότερη δυναμική ενέργεια από ό, τι αν ήσασταν στους πρόποδες ενός λόφου. Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια που έχει ένα αντικείμενο όταν κινείται. Η κινητική ενέργεια μπορεί να παραχθεί λόγω δόνησης, περιστροφής ή μετάφρασης (κίνηση από το ένα μέρος στο άλλο). Η κινητική ενέργεια οποιουδήποτε αντικειμένου μπορεί εύκολα να βρεθεί με μια εξίσωση που χρησιμοποιεί τη μάζα και την ταχύτητα αυτού του αντικειμένου.
Βήμα
Μέρος 1 από 3: Κατανόηση της κινητικής ενέργειας
Βήμα 1. Γνωρίστε τον τύπο για τον υπολογισμό της κινητικής ενέργειας
Ο τύπος για τον υπολογισμό της κινητικής ενέργειας (EK) είναι EK = 0,5 x mv2 Το Σε αυτήν την εξίσωση, το m αντιπροσωπεύει τη μάζα, η οποία είναι η ποσότητα της ύλης σε ένα αντικείμενο και το v αντιπροσωπεύει την ταχύτητα του αντικειμένου ή τον ρυθμό με τον οποίο το αντικείμενο αλλάζει θέση.
Η απάντησή σας θα πρέπει πάντα να γράφεται σε joules (J), η οποία είναι η τυπική μονάδα μέτρησης της κινητικής ενέργειας. Το Joule ισοδυναμεί με 1 kg * m2/μικρό2.
Βήμα 2. Προσδιορίστε τη μάζα του αντικειμένου
Εάν λύσετε ένα πρόβλημα για το οποίο η μάζα είναι άγνωστη, πρέπει να προσδιορίσετε μόνοι σας τη μάζα. Η τιμή μάζας μπορεί να προσδιοριστεί ζυγίζοντας ένα αντικείμενο σε μια κλίμακα και βρίσκοντας τη μάζα του σε κιλά (kg).
- Πάρε τη ζυγαριά. Πριν ζυγίσετε τα αντικείμενά σας, πρέπει να χαμηλώσετε τη ζυγαριά. Ο μηδενισμός της ζυγαριάς ονομάζεται πύργος.
- Τοποθετήστε το αντικείμενό σας στην κλίμακα. Τοποθετήστε αργά το αντικείμενο στην κλίμακα και καταγράψτε τη μάζα του σε κιλά.
- Εάν είναι απαραίτητο, μετατρέψτε γραμμάρια σε χιλιόγραμμα. Για τον τελικό υπολογισμό, η μάζα πρέπει να είναι σε κιλά.
Βήμα 3. Υπολογίστε την ταχύτητα του αντικειμένου
Συχνά, το πρόβλημα δίνει την ταχύτητα του αντικειμένου. Εάν όχι, μπορείτε να βρείτε την ταχύτητά του χρησιμοποιώντας την απόσταση που διανύει το αντικείμενο και τον χρόνο που χρειάζεται το αντικείμενο για να διανύσει αυτήν την απόσταση. Η μονάδα ταχύτητας είναι μέτρα ανά δευτερόλεπτο (m/s).
- Η ταχύτητα ορίζεται σύμφωνα με την εξίσωση ως μετατόπιση διαιρούμενη με το χρόνο: V = d/t. Η ταχύτητα είναι ένα διανυσματικό μέγεθος, δηλαδή έχει μέγεθος και κατεύθυνση. Το μέγεθος είναι μια αριθμητική τιμή που αντιπροσωπεύει την ταχύτητα, ενώ η κατεύθυνση είναι η κατεύθυνση στην οποία κινείται η ταχύτητα.
- Για παράδειγμα, η ταχύτητα ενός αντικειμένου μπορεί να είναι 80 m/s ή -80 m/s, ανάλογα με την κατεύθυνση στην οποία κινείται.
- Για να υπολογίσετε την ταχύτητα, απλώς διαιρέστε την απόσταση που έχει διανύσει ένα αντικείμενο με το χρόνο που χρειάστηκε να καλύψει αυτή την απόσταση.
Μέρος 2 από 3: Υπολογισμός Κινητικής Ενέργειας
Βήμα 1. Γράψτε την εξίσωση
Ο τύπος για τον υπολογισμό της κινητικής ενέργειας (EK) είναι EK = 0,5 x mv2 Το Σε αυτήν την εξίσωση, το m αντιπροσωπεύει τη μάζα, η οποία είναι η ποσότητα της ύλης σε ένα αντικείμενο και το v αντιπροσωπεύει την ταχύτητα του αντικειμένου ή τον ρυθμό με τον οποίο το αντικείμενο αλλάζει θέση.
Η απάντησή σας θα πρέπει πάντα να γράφεται σε joules (J), η οποία είναι η τυπική μονάδα μέτρησης της κινητικής ενέργειας. Το Joule ισοδυναμεί με 1 kg * m2/μικρό2.
Βήμα 2. Συνδέστε τη μάζα και την ταχύτητα στην εξίσωση
Εάν δεν γνωρίζετε τη μάζα ή την ταχύτητα του αντικειμένου, τότε πρέπει να το υπολογίσετε. Ας υποθέσουμε ότι γνωρίζετε το μέγεθος των δύο μεταβλητών και προσπαθείτε να λύσετε το ακόλουθο πρόβλημα: Προσδιορίστε την κινητική ενέργεια μιας γυναίκας 55 κιλών που τρέχει με 3,87 m/s. Δεδομένου ότι γνωρίζετε τη μάζα και την ταχύτητα της γυναίκας, μπορείτε να συνδέσετε τις τιμές στην εξίσωση:
- EK = 0,5 x mv2
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
Βήμα 3. Λύστε την εξίσωση
Μόλις εισάγετε τη μάζα και την ταχύτητα, μπορείτε να βρείτε την κινητική ενέργεια (EK). Τετραγωνίστε την ταχύτητα και πολλαπλασιάστε όλες τις μεταβλητές. Θυμηθείτε να γράψετε την απάντησή σας σε joules (J).
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
- EK = 0,5 x 55 x 14,97
- EK = 411.675 J
Μέρος 3 από 3: Χρήση κινητικής ενέργειας για εύρεση ταχύτητας ή μάζας
Βήμα 1. Γράψτε την εξίσωση
Ο τύπος για τον υπολογισμό της κινητικής ενέργειας (EK) είναι EK = 0,5 x mv2 Το Σε αυτήν την εξίσωση, το m αντιπροσωπεύει τη μάζα, η οποία είναι η ποσότητα της ύλης σε ένα αντικείμενο και το v αντιπροσωπεύει την ταχύτητα του αντικειμένου ή τον ρυθμό με τον οποίο το αντικείμενο αλλάζει θέση.
Η απάντησή σας πρέπει πάντα να γράφεται σε joules (J), η οποία είναι η τυπική μονάδα μέτρησης της κινητικής ενέργειας. Το Joule ισοδυναμεί με 1 kg * m2/μικρό2.
Βήμα 2. Εισαγάγετε τις γνωστές μεταβλητές
Σε ορισμένα προβλήματα, μπορεί να γνωρίζετε την κινητική ενέργεια και τη μάζα ή την κινητική ενέργεια και ταχύτητα. Το πρώτο βήμα για την επίλυση αυτού του προβλήματος είναι να εισαγάγετε όλες τις γνωστές μεταβλητές.
-
Παράδειγμα 1: Ποια είναι η ταχύτητα ενός αντικειμένου μάζας 30 kg με κινητική ενέργεια 500 J;
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
-
Παράδειγμα 2: Ποια είναι η μάζα ενός αντικειμένου που έχει κινητική ενέργεια 100 J και ταχύτητα 5 m/s;
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
Βήμα 3. Αναδιατάξτε την εξίσωση για να λύσετε την άγνωστη μεταβλητή
Χρησιμοποιώντας άλγεβρα, μπορείτε να βρείτε την τιμή μιας άγνωστης μεταβλητής αναδιατάσσοντας όλες τις γνωστές μεταβλητές στη μία πλευρά της εξίσωσης.
-
Παράδειγμα 1: Ποια είναι η ταχύτητα ενός αντικειμένου μάζας 30 kg με κινητική ενέργεια 500 J;
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
- Πολλαπλασιάστε τη μάζα με 0,5: 0,5 x 30 = 15
- Διαιρέστε την κινητική ενέργεια με το γινόμενο: 500/15 = 33, 33
- Τετραγωνική ρίζα για να βρείτε την ταχύτητα: 5,77 m/s
-
Παράδειγμα 2: Ποια είναι η μάζα ενός αντικειμένου που έχει κινητική ενέργεια 100 J και ταχύτητα 5 m/s;
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
- Τετραγωνίστε την ταχύτητα: 52 = 25
- Πολλαπλασιάστε με 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
- Διαιρέστε την κινητική ενέργεια με το προϊόν: 100/12, 5 = 8 kg
