Как рассчитать кинетическую энергию: 9 шагов (с изображениями)

Есть две основные формы энергии: потенциальная и кинетическая энергия. Потенциальная энергия - это энергия, которую объект имеет относительно положения другого объекта. Например, если вы находитесь на вершине холма, у вас больше потенциальной энергии, чем у подножия холма. Кинетическая энергия - это энергия, которой обладает объект, когда он находится в движении. Кинетическая энергия может быть вызвана вибрацией, вращением или перемещением (перемещением из одного места в другое). Кинетическая энергия объекта может быть легко определена уравнением, использующим массу и скорость этого объекта.

Шаги

Часть 1 из 3: понимание кинетической энергии

Шаг 1. Знать формулу расчета кинетической энергии

Формула для расчета кинетической энергии (KE): KE = 0,5 x мВ.². Здесь m обозначает массу, меру количества вещества в объекте, а v обозначает скорость объекта или скорость, с которой объект меняет свое положение.

Ваш ответ всегда должен быть выражен в джоулях (Дж), которые являются стандартной единицей измерения кинетической энергии. Это эквивалентно 1 кг * м²/ с².

Шаг 2. Определите массу объекта

Если вы решаете задачу, в которой масса не указана, вам придется определить массу самостоятельно. Это можно сделать, взвесив объект на весах и получив массу в килограммах (кг).

• Тарируйте весы. Перед тем, как взвесить объект, вы должны установить его на ноль. Обнуление весов называется тарированием.
• Поставьте свой объект на весы. Осторожно поместите объект на весы и запишите его массу в килограммах.
• При необходимости переведите граммы в килограммы. Для окончательного расчета масса должна быть в килограммах.

Шаг 3. Рассчитайте скорость объекта

Часто проблема дает вам скорость объекта. Если это не так, вы можете определить скорость, используя расстояние, которое проходит объект, и сколько времени требуется, чтобы преодолеть это расстояние. Единицы измерения скорости - метры в секунду (м / с).

• Скорость определяется уравнением смещения, деленного на время: V = d / t. Скорость - это векторная величина, то есть она имеет как величину, так и направление. Величина - это числовое значение, которое количественно определяет скорость, а направление - это направление, в котором скорость имеет место во время движения.
• Например, скорость объекта может составлять 80 м / с или -80 м / с в зависимости от направления движения.
• Чтобы вычислить скорость, просто разделите расстояние, пройденное объектом, на время, которое потребовалось, чтобы пройти это расстояние.

Часть 2 из 3: Расчет кинетической энергии

Шаг 1. Напишите уравнение

Формула для расчета кинетической энергии (KE): KE = 0,5 x мВ.². Здесь m обозначает массу, меру количества вещества в объекте, а v обозначает скорость объекта или скорость, с которой объект меняет свое положение.

Ваш ответ всегда должен быть выражен в джоулях (Дж), которые являются стандартной единицей измерения кинетической энергии. Это эквивалентно 1 кг * м²/ с².

Шаг 2. Подставьте в уравнение массу и скорость

Если вы не знаете массу или скорость объекта, вам придется ее вычислить. Но предположим, что вы знаете обе величины и работаете над решением следующей задачи: определить кинетическую энергию женщины весом 55 кг, бегущей со скоростью 3,87 м / с. Поскольку вам известны масса и скорость женщины, вы можете подставить их в уравнение:

• KE = 0,5 x мВ²
• КЕ = 0,5 х 55 х (3,87)²

Шаг 3. Решите уравнение

После того, как вы указали массу и скорость, вы можете найти кинетическую энергию (KE). Возведите скорость в квадрат, а затем умножьте все переменные вместе. Не забудьте указать свой ответ в джоулях (J).

• КЕ = 0,5 х 55 х (3,87)²
• KE = 0,5 х 55 х 14,97
• KE = 411,675 Дж

Часть 3 из 3: Использование кинетической энергии для определения скорости или массы

Шаг 1. Напишите уравнение

Формула для расчета кинетической энергии (KE): KE = 0,5 x мВ.². Здесь m обозначает массу, меру количества вещества в объекте, а v обозначает скорость объекта или скорость, с которой объект меняет свое положение.

Ваш ответ всегда должен быть выражен в джоулях (Дж), которые являются стандартной единицей измерения кинетической энергии. Это эквивалентно 1 кг * м²/ с².

Шаг 2. Вставьте известные переменные

В некоторых задачах вы можете знать кинетическую энергию и массу или кинетическую энергию и скорость. Первым шагом к решению этой проблемы является включение всех известных переменных.

• Пример 1: Какова скорость объекта массой 30 кг и кинетической энергией 500 Дж?

  • KE = 0,5 x мВ²
  • 500 Дж = 0,5 х 30 х v²

• Пример 2: Какова масса объекта с кинетической энергией 100 Дж и скоростью 5 м / с?

  • KE = 0,5 x мВ²
  • 100 Дж = 0,5 х м х 5²

Шаг 3. Перепишите уравнение, чтобы найти неизвестную переменную

Используя алгебру, вы можете найти неизвестную переменную, переставив все известные переменные в одну сторону уравнения.

• Пример 1: Какова скорость объекта массой 30 кг и кинетической энергией 500 Дж?

  • KE = 0,5 x мВ²
  • 500 Дж = 0,5 х 30 х v²
  • Умножьте массу на 0,5: 0,5 x 30 = 15
  • Разделите кинетическую энергию на произведение: 500/15 = 33,33.
  • Квадратный корень, чтобы найти скорость: 5,77 м / с

• Пример 2: Какова масса объекта с кинетической энергией 100 Дж и скоростью 5 м / с?

  • KE = 0,5 x мВ²
  • 100 Дж = 0,5 х м х 5²
  • Возвести скорость в квадрат: 5² = 25
  • Умножаем на 0,5: 0,5 х 25 = 12,5
  • Разделите кинетическую энергию на произведение: 100 / 12,5 = 8 кг.