Кинетикалық энергияны қалай есептеу керек: 9 қадам (суреттермен)

2024 Автор: Jason Gerald | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-19 22:13

Энергияның екі түрі бар: потенциалды және кинетикалық энергия. Потенциалдық энергия - бұл бір объектінің екінші заттың орнына қатысты салыстырмалы энергиясы. Мысалы, егер сіз төбенің басында болсаңыз, сізде төбенің етегіне қарағанда әлеуетті энергия көп. Кинетикалық энергия - бұл объект қозғалыста болған кездегі энергия. Кинетикалық энергия діріл, айналу немесе аудару (бір жерден екінші жерге қозғалыс) әсерінен пайда болуы мүмкін. Кез келген заттың кинетикалық энергиясын сол заттың массасы мен жылдамдығын пайдаланатын теңдеу арқылы оңай табуға болады.

Қадам

3 бөліктің 1 бөлігі: Кинетикалық энергия туралы түсінік

Қадам 1. Кинетикалық энергияны есептеу формуласын білу

Кинетикалық энергияны есептеу формуласы (EK) EK = 0,5 x mv². Бұл теңдеуде m массаны білдіреді, бұл заттағы заттың мөлшері, ал v объектінің жылдамдығын немесе объектінің орнын өзгерту жылдамдығын білдіреді.

Сіздің жауабыңыз әрқашан кинетикалық энергияның стандартты өлшем бірлігі болып табылатын джоульде (J) жазылуы керек. Джоуль 1 кг * м -ге тең²/с².

2 -қадам. Заттың массасын анықтаңыз

Егер массасы белгісіз мәселені шешсеңіз, массаны өзіңіз анықтауыңыз керек. Масса мәнін затты таразымен өлшеу және оның массасын килограмммен (кг) табу арқылы анықтауға болады.

• Таразыларды алыңыз. Заттарды салмас бұрын таразыны төмен қарату керек. Таразыларды нөлге келтіру мұнара деп аталады.
• Нысанды таразыға қойыңыз. Ақырындап затты таразыға қойып, оның массасын килограмммен жазыңыз.
• Қажет болса, граммды килограммға айналдырыңыз. Түпкілікті есептеу үшін массасы килограмммен болуы керек.

3 -қадам. Нысанның жылдамдығын есептеңіз

Көбінесе мәселе объектінің жылдамдығын береді. Олай болмаған жағдайда, сіз объектінің жүріп өткен қашықтығын және осы қашықтыққа бару уақытын пайдалану арқылы оның жылдамдығын таба аласыз. Жылдамдықтың өлшем бірлігі - секундына метр (м/с).

• Жылдамдық теңдеуге сәйкес уақыт бойынша бөлінген орын ауыстыру ретінде анықталады: V = d/t. Жылдамдық - бұл векторлық шама, яғни оның шамасы да, бағыты да бар. Магнитуда - бұл жылдамдықты білдіретін сандық мән, ал бағыт - бұл жылдамдықтың жүретін бағыты.
• Мысалы, объектінің қозғалу бағытына байланысты жылдамдығы 80 м/с немесе -80 м/с болуы мүмкін.
• Жылдамдықты есептеу үшін объектінің осы қашықтықты жүріп өткен уақытына бөлу керек.

3 бөліктің 2 бөлігі: Кинетикалық энергияны есептеу

Қадам 1. Теңдеуді жазыңыз

Кинетикалық энергияны есептеу формуласы (ЭК) ЭК = 0,5 х мв². Бұл теңдеуде m массаны білдіреді, бұл заттағы заттың мөлшері, ал v объектінің жылдамдығын немесе объектінің орнын өзгерту жылдамдығын білдіреді.

Сіздің жауабыңыз әрқашан кинетикалық энергияның стандартты өлшем бірлігі болып табылатын джоульде (J) жазылуы керек. Джоуль 1 кг * м -ге тең²/с².

Қадам 2. Массаны және жылдамдықты теңдеуге қосыңыз

Егер сіз заттың массасын немесе жылдамдығын білмесеңіз, оны есептеу керек. Сіз екі айнымалының шамасын білесіз және келесі мәселені шешуге тырысасыз делік: 3,87 м/с жылдамдықпен жүгіретін 55 кг әйелдің кинетикалық энергиясын анықтаңыз. Әйелдің массасы мен жылдамдығын білетіндіктен, мәндерді теңдеуге қосуға болады:

• ШҚ = 0,5 x мв²
• ШҚ = 0,5 x 55 x (3, 87)²

Қадам 3. Теңдеуді шешіңіз

Масса мен жылдамдыққа кіргеннен кейін кинетикалық энергияны (ЭК) табуға болады. Жылдамдықты квадраттап, барлық айнымалыларды көбейт. Жауапты джоульмен (J) жазуды ұмытпаңыз.

• ШҚ = 0,5 x 55 x (3, 87)²
• ШҚ = 0,5 x 55 x 14,97
• ШҚ = 411,675 Дж

3 бөліктің 3 бөлігі: Жылдамдықты немесе массаны табу үшін кинетикалық энергияны қолдану

Қадам 1. Теңдеуді жазыңыз

Кинетикалық энергияны есептеу формуласы (EK) EK = 0,5 x mv². Бұл теңдеуде m массаны білдіреді, бұл заттағы заттың мөлшері, ал v объектінің жылдамдығын немесе объектінің орнын өзгерту жылдамдығын білдіреді.

Сіздің жауабыңыз әрқашан кинетикалық энергияның стандартты өлшем бірлігі болып табылатын джоульде (J) жазылуы керек. Джоуль 1 кг * м -ге тең²/с².

Қадам 2. Белгілі айнымалыларды енгізіңіз

Кейбір мәселелерде сіз кинетикалық энергия мен массаны немесе кинетикалық энергия мен жылдамдықты біле аласыз. Бұл мәселені шешудің бірінші қадамы - барлық белгілі айнымалыларды енгізу.

• 1 -мысал: Массасы 30 кг кинетикалық энергиясы 500 Дж болатын заттың жылдамдығы қандай?

  • ШҚ = 0,5 x мв²
  • 500 Дж = 0,5 x 30 x в²

• 2 -мысал: Кинетикалық энергиясы 100 Дж және жылдамдығы 5 м/с болатын заттың массасы неге тең?

  • ШҚ = 0,5 x мв²
  • 100 Дж = 0,5 x м x 5²

Қадам 3. Белгісіз айнымалыны шешу үшін теңдеуді қайта реттеңіз

Алгебра көмегімен барлық белгілі айнымалыларды теңдеудің бір жағына қайта орналастыру арқылы белгісіз айнымалының мәнін табуға болады.

• 1 -мысал: Массасы 30 кг кинетикалық энергиясы 500 Дж болатын заттың жылдамдығы қандай?

  • ШҚ = 0,5 x мв²
  • 500 Дж = 0,5 x 30 x в²
  • Массаны 0,5 -ке көбейту: 0,5 x 30 = 15
  • Кинетикалық энергияны көбейтіндіге бөл: 500/15 = 33, 33
  • Жылдамдықты табу үшін квадрат түбір: 5,77 м/с

• 2 -мысал: Кинетикалық энергиясы 100 Дж және жылдамдығы 5 м/с болатын заттың массасы неге тең?

  • ШҚ = 0,5 x мв²
  • 100 Дж = 0,5 x м x 5²
  • Жылдамдықтың квадраты: 5² = 25
  • 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5 -ке көбейту
  • Кинетикалық энергияны көбейтіндіге бөл: 100/12, 5 = 8 кг