Există două forme de energie: energia potențială și energia cinetică. Energia potențială este energia relativă pe care o are un obiect față de poziția unui alt obiect. De exemplu, dacă vă aflați în vârful unui deal, aveți mai multă energie potențială decât dacă ați fi la poalele unui deal. Energia cinetică este energia pe care o are un obiect atunci când se mișcă. Energia cinetică poate fi generată datorită vibrațiilor, rotației sau translației (mișcarea dintr-un loc în altul). Energia cinetică a oricărui obiect poate fi ușor găsită printr-o ecuație care utilizează masa și viteza acelui obiect.
Etapa
Partea 1 din 3: Înțelegerea energiei cinetice
Pasul 1. Cunoașteți formula pentru calcularea energiei cinetice
Formula pentru calcularea energiei cinetice (EK) este EK = 0,5 x mv2. În această ecuație, m reprezintă masa, care este cantitatea de materie dintr-un obiect și v reprezintă viteza obiectului sau viteza la care obiectul își schimbă poziția.
Răspunsul dvs. trebuie să fie întotdeauna scris în jouli (J), care este unitatea standard de măsură pentru energia cinetică. Joule este echivalent cu 1 kg * m2/ s2.
Pasul 2. Determinați masa obiectului
Dacă rezolvați o problemă pentru care masa este necunoscută, trebuie să determinați masa. Valoarea masei poate fi determinată prin cântărirea unui obiect pe o cântare și găsirea masei acestuia în kilograme (kg).
- Ia cântarul. Înainte de a vă cântări obiectele, trebuie să întoarceți cântarul în jos. Punerea la zero a cântarului se numește turn.
- Așezați obiectul pe cântar. Așezați încet obiectul pe cântar și înregistrați masa acestuia în kilograme.
- Dacă este necesar, convertiți grame în kilograme. Pentru calculul final, masa trebuie să fie în kilograme.
Pasul 3. Calculați viteza obiectului
De multe ori, problema va da viteza obiectului. Dacă nu, puteți găsi viteza acestuia folosind distanța pe care o parcurge obiectul și timpul necesar obiectului pentru a parcurge distanța respectivă. Unitatea pentru viteză este de metri pe secundă (m / s).
- Viteza este definită conform ecuației ca deplasare împărțită la timp: V = d / t. Viteza este o cantitate vectorială, adică are atât magnitudine cât și direcție. Magnitudinea este o valoare numerică care reprezintă viteza, în timp ce direcția este direcția în care se deplasează viteza.
- De exemplu, viteza unui obiect poate fi de 80 m / s sau -80 m / s, în funcție de direcția în care se mișcă.
- Pentru a calcula viteza, pur și simplu împărțiți distanța parcursă de un obiect la timpul necesar obiectului pentru a parcurge acea distanță.
Partea 2 din 3: Calculul energiei cinetice
Pasul 1. Notați ecuația
Formula pentru calcularea energiei cinetice (EK) este EK = 0,5 x mv2. În această ecuație, m reprezintă masa, care este cantitatea de materie dintr-un obiect și v reprezintă viteza obiectului sau viteza la care obiectul își schimbă poziția.
Răspunsul dvs. trebuie să fie întotdeauna scris în jouli (J), care este unitatea standard de măsură pentru energia cinetică. Joule este echivalent cu 1 kg * m2/ s2.
Pasul 2. Conectați masa și viteza la ecuație
Dacă nu cunoașteți masa sau viteza obiectului, atunci trebuie să o calculați. Să presupunem că cunoașteți magnitudinea celor două variabile și că încercați să rezolvați următoarea problemă: Determinați energia cinetică a unei femei de 55 kg care rulează la 3,87 m / s. Din moment ce cunoașteți masa și viteza femeii, puteți conecta valorile la ecuație:
- EK = 0,5 x mv2
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
Pasul 3. Rezolvați ecuația
Odată ce ați introdus masa și viteza, puteți găsi energia cinetică (EC). Păstrați viteza și multiplicați toate variabilele. Nu uitați să scrieți răspunsul dvs. în jouli (J).
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
- EK = 0,5 x 55 x 14,97
- EK = 411.675 J
Partea 3 din 3: Utilizarea energiei cinetice pentru a găsi viteza sau masa
Pasul 1. Notați ecuația
Formula pentru calcularea energiei cinetice (EK) este EK = 0,5 x mv2. În această ecuație, m reprezintă masa, care este cantitatea de materie dintr-un obiect și v reprezintă viteza obiectului sau viteza la care obiectul își schimbă poziția.
Răspunsul dvs. trebuie să fie întotdeauna scris în jouli (J), care este unitatea standard de măsură pentru energia cinetică. Joule este echivalent cu 1 kg * m2/ s2.
Pasul 2. Introduceți variabilele cunoscute
În unele probleme, este posibil să cunoașteți energia și masa cinetică sau energia și viteza cinetică. Primul pas pentru rezolvarea acestei probleme este introducerea tuturor variabilelor cunoscute.
-
Exemplul 1: Care este viteza unui obiect cu o masă de 30 kg cu energie cinetică de 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
-
Exemplul 2: Care este masa unui obiect care are o energie cinetică de 100 J și o viteză de 5 m / s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
Pasul 3. Rearanjați ecuația pentru a rezolva variabila necunoscută
Folosind algebră, puteți găsi valoarea unei variabile necunoscute prin rearanjarea tuturor variabilelor cunoscute pe o parte a ecuației.
-
Exemplul 1: Care este viteza unui obiect cu o masă de 30 kg cu energie cinetică de 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
- Înmulțiți masa cu 0,5: 0,5 x 30 = 15
- Împărțiți energia cinetică la produs: 500/15 = 33, 33
- Rădăcina pătrată pentru a găsi viteza: 5,77 m / s
-
Exemplul 2: Care este masa unui obiect care are o energie cinetică de 100 J și o viteză de 5 m / s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
- Păstrați viteza: 52 = 25
- Înmulțiți cu 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
- Împărțiți energia cinetică la produs: 100/12, 5 = 8 kg
