Obstajata dve obliki energije: potencialna in kinetična energija. Potencialna energija je relativna energija, ki jo ima en predmet glede na položaj drugega predmeta. Na primer, če ste na vrhu hriba, imate več potencialne energije, kot če bi bili ob vznožju hriba. Kinetična energija je energija, ki jo ima predmet med gibanjem. Kinetična energija se lahko ustvari zaradi vibracij, vrtenja ali prevajanja (premikanje iz enega kraja v drugega). Kinetično energijo katerega koli predmeta je mogoče enostavno najti z enačbo, ki uporablja maso in hitrost tega predmeta.
Korak
1. del od 3: Razumevanje kinetične energije
Korak 1. Spoznajte formulo za izračun kinetične energije
Formula za izračun kinetične energije (EK) je EK = 0,5 x mv2. V tej enačbi m predstavlja maso, ki je količina snovi v predmetu, in v predstavlja hitrost predmeta ali hitrost, s katero predmet spremeni položaj.
Vaš odgovor mora biti vedno zapisan v džulih (J), ki je standardna merska enota za kinetično energijo. Joule je enakovreden 1 kg * m2/s2.
Korak 2. Določite maso predmeta
Če rešite problem, za katerega masa ni znana, morate maso določiti sami. Vrednost mase je mogoče določiti s tehtanjem predmeta na tehtnici in ugotovitvijo njegove mase v kilogramih (kg).
- Vzemite tehtnico. Preden tehtate svoje predmete, morate tehtnico obrniti navzdol. Ničelna tehtnica se imenuje stolp.
- Postavite svoj predmet na tehtnico. Počasi postavite predmet na tehtnico in zabeležite njegovo maso v kilogramih.
- Po potrebi pretvorite grame v kilograme. Za končni izračun mora biti masa v kilogramih.
Korak 3. Izračunajte hitrost predmeta
Težava pogosto daje hitrost predmeta. Če ne, lahko ugotovite njegovo hitrost z uporabo razdalje, ki jo potuje predmet, in časa, ki ga predmet potrebuje za to razdaljo. Enota za hitrost je meter na sekundo (m/s).
- Hitrost je po enačbi definirana kot premik, deljen s časom: V = d/t. Hitrost je vektorska količina, torej ima velikost in smer. Magnituda je številska vrednost, ki predstavlja hitrost, smer pa smer, v kateri potuje hitrost.
- Na primer, hitrost predmeta je lahko 80 m/s ali -80 m/s, odvisno od smeri, v kateri se giblje.
- Če želite izračunati hitrost, preprosto delite razdaljo, ki jo je objekt prepotoval, s časom, ko je predmet pretekel.
2. del 3: Izračun kinetične energije
Korak 1. Zapišite enačbo
Formula za izračun kinetične energije (EK) je EK = 0,5 x mv2. V tej enačbi m predstavlja maso, ki je količina snovi v predmetu, in v predstavlja hitrost predmeta ali hitrost, s katero predmet spremeni položaj.
Vaš odgovor mora biti vedno zapisan v džulih (J), ki je standardna merska enota za kinetično energijo. Joule je enakovreden 1 kg * m2/s2.
Korak 2. Maso in hitrost vključite v enačbo
Če ne poznate mase ali hitrosti predmeta, ga morate izračunati. Recimo, da poznate velikost obeh spremenljivk in poskušate rešiti naslednji problem: Določite kinetično energijo 55 kg ženske, ki teče s hitrostjo 3,87 m/s. Ker poznate maso in hitrost ženske, lahko vrednosti vključite v enačbo:
- EK = 0,5 x mv2
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
Korak 3. Rešite enačbo
Ko vnesete maso in hitrost, lahko najdete kinetično energijo (EK). Hitrost na kvadrat in pomnožite vse spremenljivke. Ne pozabite zapisati svojega odgovora v joulih (J).
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
- EK = 0,5 x 55 x 14,97
- EK = 411,675 J
3. del 3: Uporaba kinetične energije za iskanje hitrosti ali mase
Korak 1. Zapišite enačbo
Formula za izračun kinetične energije (EK) je EK = 0,5 x mv2. V tej enačbi m predstavlja maso, ki je količina snovi v predmetu, in v predstavlja hitrost predmeta ali hitrost, s katero predmet spremeni položaj.
Vaš odgovor mora biti vedno zapisan v džulih (J), ki je standardna merska enota za kinetično energijo. Joule je enakovreden 1 kg * m2/s2.
Korak 2. Vnesite znane spremenljivke
Pri nekaterih težavah lahko poznate kinetično energijo in maso ali kinetično energijo in hitrost. Prvi korak k reševanju tega problema je vnos vseh znanih spremenljivk.
-
Primer 1: Kolikšna je hitrost predmeta mase 30 kg s kinetično energijo 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
-
Primer 2: Kolikšna je masa predmeta, ki ima kinetično energijo 100 J in hitrost 5 m/s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
Korak 3. Preuredite enačbo, da rešite neznano spremenljivko
Z uporabo algebre lahko ugotovite vrednost neznane spremenljivke tako, da vse znane spremenljivke preuredite na eno stran enačbe.
-
Primer 1: Kolikšna je hitrost predmeta mase 30 kg s kinetično energijo 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
- Maso pomnožimo z 0,5: 0,5 x 30 = 15
- Kinetično energijo razdelite na zmnožek: 500/15 = 33, 33
- Kvadratni koren za določitev hitrosti: 5,77 m/s
-
Primer 2: Kolikšna je masa predmeta, ki ima kinetično energijo 100 J in hitrost 5 m/s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
- Hitrost na kvadrat: 52 = 25
- Pomnožite z 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
- Kinetično energijo razdelite na zmnožek: 100/12, 5 = 8 kg
