როგორ გამოვთვალოთ კინეტიკური ენერგია: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: Jason Gerald | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-19 22:13

ენერგიის ორი ფორმა არსებობს: პოტენციური და კინეტიკური ენერგია. პოტენციური ენერგია არის ფარდობითი ენერგია, რომელსაც აქვს ერთი ობიექტი მეორე ობიექტის პოზიციასთან მიმართებაში. მაგალითად, თუ გორაკის მწვერვალზე ხართ, უფრო მეტი პოტენციური ენერგია გაქვთ ვიდრე გორაკის ძირში. კინეტიკური ენერგია არის ენერგია, რომელსაც ობიექტი ფლობს მოძრაობისას. კინეტიკური ენერგია შეიძლება წარმოიქმნას ვიბრაციის, ბრუნვის ან თარგმნის გამო (მოძრაობა ერთი ადგილიდან მეორეზე). ნებისმიერი ობიექტის კინეტიკური ენერგია ადვილად მოიძებნება განტოლებით, რომელიც იყენებს ამ ობიექტის მასას და სიჩქარეს.

ნაბიჯი

3 ნაწილი 1: კინეტიკური ენერგიის გაგება

ნაბიჯი 1. იცოდეთ კინეტიკური ენერგიის გამოთვლის ფორმულა

კინეტიკური ენერგიის (EK) გამოთვლის ფორმულა არის EK = 0.5 x mv² რა ამ განტოლებაში m წარმოადგენს მასას, რაც არის მატერიის რაოდენობა ობიექტში და v წარმოადგენს ობიექტის სიჩქარეს ან სიჩქარეს, რომლის დროსაც ობიექტი ცვლის პოზიციას.

თქვენი პასუხი ყოველთვის უნდა იყოს დაწერილი ჯოულებში (J), რომელიც არის კინეტიკური ენერგიის გაზომვის სტანდარტული ერთეული. ჯული უდრის 1 კგ * მ²/წ².

ნაბიჯი 2. განსაზღვრეთ ობიექტის მასა

თუ თქვენ გადაჭრით პრობლემას, რომლისთვისაც მასა უცნობია, თქვენ თვითონ უნდა განსაზღვროთ მასა. მასის ღირებულება შეიძლება განისაზღვროს ობიექტის სასწორით აწონით და მისი მასის პოვნით კილოგრამებში (კგ).

• აიღეთ სასწორი. სანამ საგნებს აწონ -დაწონებთ, სასწორი უნდა დააქციოთ ქვემოთ. სასწორის გადიდებას კოშკი ეწოდება.
• განათავსეთ თქვენი ობიექტი სასწორზე. ნელა მოათავსეთ ობიექტი სასწორზე და ჩაწერეთ მისი მასა კილოგრამებში.
• საჭიროების შემთხვევაში, გრამი გადააკეთეთ კილოგრამზე. საბოლოო გაანგარიშებისთვის, მასა უნდა იყოს კილოგრამებში.

ნაბიჯი 3. გამოთვალეთ ობიექტის სიჩქარე

ხშირად, პრობლემა იძლევა ობიექტის სიჩქარეს. თუ არა, თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ მისი სიჩქარე იმ მანძილით, რომელსაც ობიექტი გადის და დრო, რაც მას სჭირდება ამ მანძილის გასავლელად. სიჩქარის ერთეული არის მეტრი წამში (მ/წმ).

• სიჩქარე განტოლების მიხედვით განისაზღვრება როგორც გადანაწილება დროზე: V = d/t. სიჩქარე არის ვექტორული სიდიდე, ანუ მას აქვს სიდიდეც და მიმართულებაც. სიდიდე არის რიცხვითი მნიშვნელობა, რომელიც წარმოადგენს სიჩქარეს, ხოლო მიმართულება არის ის მიმართულება, რომლის დროსაც სიჩქარე მოძრაობს.
• მაგალითად, ობიექტის სიჩქარე შეიძლება იყოს 80 მ/წმ ან -80 მ/წმ, იმისდა მიხედვით, თუ რა მიმართულებით მოძრაობს იგი.
• სიჩქარის გამოსათვლელად, უბრალოდ გაყავით მანძილი, რომელსაც ობიექტი იმოგზაურებს იმ დროზე, როდესაც მას ეს მანძილი დაფარა.

3 ნაწილი 2: კინეტიკური ენერგიის გამოთვლა

ნაბიჯი 1. ჩამოწერეთ განტოლება

კინეტიკური ენერგიის (EK) გამოთვლის ფორმულა არის EK = 0.5 x mv² რა ამ განტოლებაში m წარმოადგენს მასას, რაც არის მატერიის რაოდენობა ობიექტში და v წარმოადგენს ობიექტის სიჩქარეს ან სიჩქარეს, რომლის დროსაც ობიექტი ცვლის პოზიციას.

თქვენი პასუხი ყოველთვის უნდა იყოს დაწერილი ჯოულებში (J), რომელიც არის კინეტიკური ენერგიის გაზომვის სტანდარტული ერთეული. ჯული უდრის 1 კგ * მ²/წ².

ნაბიჯი 2. შეაერთეთ მასა და სიჩქარე განტოლებაში

თუ თქვენ არ იცით ობიექტის მასა ან სიჩქარე, მაშინ უნდა გამოთვალოთ იგი. დავუშვათ, თქვენ იცით ორი ცვლადის სიდიდე და ცდილობთ შემდეგი პრობლემის გადაჭრას: განსაზღვრეთ 55 კილოგრამიანი ქალის კინეტიკური ენერგია, რომელიც გარბის 3.87 მ/წმ. ვინაიდან თქვენ იცით ქალის მასა და სიჩქარე, შეგიძლიათ შეაერთოთ მნიშვნელობები განტოლებაში:

• EK = 0.5 x მვ²
• ეკ = 0.5 x 55 x (3, 87)²

ნაბიჯი 3. განტოლების ამოხსნა

მასისა და სიჩქარის შეყვანის შემდეგ შეგიძლიათ იპოვოთ კინეტიკური ენერგია (EK). კვადრატი სიჩქარე და გავამრავლოთ ყველა ცვლადი. დაიმახსოვრე, რომ პასუხი დაწერე ჯოულებში (J).

• ეკ = 0.5 x 55 x (3, 87)²
• ეკ = 0.5 x 55 x 14.97
• EK = 411,675 J

მე –3 ნაწილი 3: კინეტიკური ენერგიის გამოყენება სიჩქარის ან მასის მოსაძებნად

ნაბიჯი 1. ჩამოწერეთ განტოლება

კინეტიკური ენერგიის (EK) გამოთვლის ფორმულა არის EK = 0.5 x mv² რა ამ განტოლებაში m წარმოადგენს მასას, რაც არის მატერიის რაოდენობა ობიექტში და v წარმოადგენს ობიექტის სიჩქარეს ან სიჩქარეს, რომლის დროსაც ობიექტი ცვლის პოზიციას.

თქვენი პასუხი ყოველთვის უნდა იყოს დაწერილი ჯოულებში (J), რომელიც არის კინეტიკური ენერგიის გაზომვის სტანდარტული ერთეული. ჯული უდრის 1 კგ * მ²/წ².

ნაბიჯი 2. შეიყვანეთ ცნობილი ცვლადები

ზოგიერთ პრობლემაში თქვენ შეიძლება იცოდეთ კინეტიკური ენერგია და მასა, ან კინეტიკური ენერგია და სიჩქარე. ამ პრობლემის გადასაჭრელად პირველი ნაბიჯი არის ყველა ცნობილი ცვლადის შეყვანა.

• მაგალითი 1: როგორია 30 კგ მასის ობიექტის სიჩქარე 500 J კინეტიკური ენერგიით?

  • EK = 0.5 x მვ²
  • 500 J = 0.5 x 30 x v²

• მაგალითი 2: რა არის ობიექტის მასა, რომელსაც აქვს კინეტიკური ენერგია 100 J და სიჩქარე 5 მ/წმ?

  • EK = 0.5 x მვ²
  • 100 J = 0.5 x m x 5²

ნაბიჯი 3. განტოლების გადაწყობა უცნობი ცვლადის ამოსახსნელად

ალგებრის გამოყენებით, თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ უცნობი ცვლადის მნიშვნელობა ყველა ცნობილი ცვლადის განლაგებით განტოლების ერთ მხარეს.

• მაგალითი 1: როგორია 30 კგ მასის ობიექტის სიჩქარე 500 J კინეტიკური ენერგიით?

  • EK = 0.5 x მვ²
  • 500 J = 0.5 x 30 x v²
  • გაამრავლეთ მასა 0.5 -ით: 0.5 x 30 = 15
  • გაყავით კინეტიკური ენერგია პროდუქტზე: 500/15 = 33, 33
  • კვადრატული ფესვი სიჩქარის საპოვნელად: 5,77 მ/წმ

• მაგალითი 2: რა არის ობიექტის მასა, რომელსაც აქვს კინეტიკური ენერგია 100 J და სიჩქარე 5 მ/წმ?

  • EK = 0.5 x მვ²
  • 100 J = 0.5 x m x 5²
  • სიჩქარის კვადრატი: 5² = 25
  • გავამრავლოთ 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
  • გაყავით კინეტიკური ენერგია პროდუქტზე: 100/12, 5 = 8 კგ