Ir divi enerģijas veidi: potenciālā un kinētiskā enerģija. Potenciālā enerģija ir relatīvā enerģija, kas vienam objektam ir attiecībā pret cita objekta stāvokli. Piemēram, ja atrodaties kalna galā, jums ir vairāk potenciālās enerģijas nekā tad, ja atrodaties kalna pakājē. Kinētiskā enerģija ir enerģija, kas objektam ir kustībā. Kinētisko enerģiju var radīt vibrācijas, rotācijas vai tulkošanas (pārvietošanās no vienas vietas uz otru) dēļ. Jebkura objekta kinētisko enerģiju var viegli atrast ar vienādojumu, kurā tiek izmantota šī objekta masa un ātrums.
Solis
1. daļa no 3: Izpratne par kinētisko enerģiju
1. solis. Ziniet kinētiskās enerģijas aprēķināšanas formulu
Kinētiskās enerģijas (EK) aprēķināšanas formula ir EK = 0,5 x mv2. Šajā vienādojumā m apzīmē masu, kas ir vielas daudzums objektā, un v apzīmē objekta ātrumu vai ātrumu, kādā objekts maina pozīciju.
Jūsu atbilde vienmēr jāraksta džoulos (J), kas ir kinētiskās enerģijas standarta mērvienība. Džouls atbilst 1 kg * m2/s2.
2. solis. Nosakiet objekta masu
Ja jūs atrisināt problēmu, kuras masa nav zināma, jums pašam jānosaka masa. Masas vērtību var noteikt, nosverot priekšmetu uz skalas un atrodot tā masu kilogramos (kg).
- Paņem svarus. Pirms nosverat savus priekšmetus, jums jāpagriež svari uz leju. Svaru nulles noteikšanu sauc par torni.
- Novietojiet objektu uz skalas. Lēnām novietojiet priekšmetu uz skalas un ierakstiet tā masu kilogramos.
- Ja nepieciešams, gramus pārvērš kilogramos. Galīgajam aprēķinam masai jābūt kilogramos.
Solis 3. Aprēķiniet objekta ātrumu
Bieži vien problēma piešķirs objekta ātrumu. Ja nē, tā ātrumu var atrast, izmantojot objekta nobraukto attālumu un laiku, kas vajadzīgs, lai objekts veiktu šo attālumu. Ātruma mērvienība ir metri sekundē (m/s).
- Ātrumu saskaņā ar vienādojumu definē kā pārvietojumu, kas dalīts ar laiku: V = d/t. Ātrums ir vektora lielums, t.i., tam ir gan lielums, gan virziens. Lielums ir skaitliska vērtība, kas apzīmē ātrumu, savukārt virziens ir ātruma pārvietošanās virziens.
- Piemēram, objekta ātrums var būt 80 m/s vai -80 m/s atkarībā no virziena, kādā tas pārvietojas.
- Lai aprēķinātu ātrumu, vienkārši sadaliet objekta nobraukto attālumu ar laiku, kas vajadzīgs, lai objekts veiktu šo attālumu.
2. daļa no 3: Kinētiskās enerģijas aprēķināšana
1. solis. Pierakstiet vienādojumu
Kinētiskās enerģijas (EK) aprēķināšanas formula ir EK = 0,5 x mv2. Šajā vienādojumā m apzīmē masu, kas ir vielas daudzums objektā, un v apzīmē objekta ātrumu vai ātrumu, kādā objekts maina pozīciju.
Jūsu atbilde vienmēr jāraksta džoulos (J), kas ir kinētiskās enerģijas standarta mērvienība. Džouls atbilst 1 kg * m2/s2.
2. solis. Pievienojiet masu un ātrumu vienādojumam
Ja jūs nezināt objekta masu vai ātrumu, tad tas ir jāaprēķina. Pieņemsim, ka jūs zināt abu mainīgo lielumu un mēģināt atrisināt šādu problēmu: Nosakiet kinētisko enerģiju 55 kg smagai sievietei, kura skrien ar ātrumu 3,87 m/s. Tā kā jūs zināt sievietes masu un ātrumu, varat pievienot vērtības vienādojumam:
- EK = 0,5 x mv2
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
Solis 3. Atrisiniet vienādojumu
Kad esat ievadījis masu un ātrumu, varat atrast kinētisko enerģiju (EK). Kvadrējiet ātrumu un reiziniet visus mainīgos. Atcerieties atbildi uzrakstīt džoulos (J).
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
- EK = 0,5 x 55 x 14,97
- EK = 411 675 J
3. daļa no 3: Kinētiskās enerģijas izmantošana, lai atrastu ātrumu vai masu
1. solis. Pierakstiet vienādojumu
Kinētiskās enerģijas (EK) aprēķināšanas formula ir EK = 0,5 x mv2. Šajā vienādojumā m apzīmē masu, kas ir vielas daudzums objektā, un v apzīmē objekta ātrumu vai ātrumu, kādā objekts maina pozīciju.
Jūsu atbilde vienmēr jāraksta džoulos (J), kas ir kinētiskās enerģijas standarta mērvienība. Džouls atbilst 1 kg * m2/s2.
2. solis. Ievadiet zināmos mainīgos
Dažās problēmās jūs varat zināt kinētisko enerģiju un masu vai kinētisko enerģiju un ātrumu. Pirmais šīs problēmas risināšanas solis ir ievadīt visus zināmos mainīgos.
-
1. piemērs: Kāds ir 30 kg masas objekta ātrums ar 500 J kinētisko enerģiju?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
-
2. piemērs: Kāda ir objekta masa, kura kinētiskā enerģija ir 100 J un ātrums 5 m/s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
Solis 3. Pārkārtojiet vienādojumu, lai atrisinātu nezināmo mainīgo
Izmantojot algebru, jūs varat atrast nezināma mainīgā vērtību, pārkārtojot visus zināmos mainīgos vienā vienādojuma pusē.
-
1. piemērs: Kāds ir 30 kg masas objekta ātrums ar 500 J kinētisko enerģiju?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
- Reiziniet masu ar 0,5: 0,5 x 30 = 15
- Sadaliet kinētisko enerģiju ar produktu: 500/15 = 33, 33
- Kvadrātsakne, lai atrastu ātrumu: 5,77 m/s
-
2. piemērs: Kāda ir objekta masa, kura kinētiskā enerģija ir 100 J un ātrums 5 m/s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
- Ātruma kvadrāts: 52 = 25
- Reiziniet ar 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
- Sadaliet kinētisko enerģiju ar produktu: 100/12, 5 = 8 kg
