Πώς βρίσκετε την κινητική ενέργεια ενός νικελίου που πέφτει;
Κατανόηση των εννοιών
* Κινητική ενέργεια: Η ενέργεια έχει ένα αντικείμενο που έχει λόγω της κίνησης του. Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:ke =(1/2) mv², πού:
* Ke =κινητική ενέργεια (μετρούμενη σε joules)
* m =μάζα (μετρούμενη σε χιλιόγραμμα)
* V =ταχύτητα (μετρούμενη σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο)
* Πιθανή ενέργεια: Η ενέργεια διαθέτει ένα αντικείμενο λόγω της θέσης του σε σχέση με ένα σημείο αναφοράς. Σε αυτή την περίπτωση, είναι η βαρυτική δυναμική ενέργεια που έχει το νικέλιο πριν πέσει.
* Διατήρηση ενέργειας: Η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, μετασχηματίστηκε μόνο από τη μία μορφή στην άλλη. Καθώς πέφτει το νικέλιο, η πιθανή ενέργεια του μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια.
Βήματα για τον υπολογισμό της κινητικής ενέργειας
1. Προσδιορίστε τη μάζα του νικελίου: Ένα νικέλιο των ΗΠΑ έχει μάζα περίπου 5 γραμμάρια. Μετατρέψτε αυτό σε κιλά:5 γραμμάρια / 1000 γραμμάρια / χιλιόγραμμα =0,005 kg
2. Προσδιορίστε την ταχύτητα του νικελίου: Θα πρέπει να γνωρίζετε την ταχύτητα του νικελίου τη στιγμή που θέλετε να υπολογίσετε την κινητική του ενέργεια. Ακολουθούν μερικοί τρόποι για να το καταλάβετε:
* Εάν γνωρίζετε το ύψος που έπεσε από: Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ακόλουθο τύπο για να βρείτε την ταχύτητά του (υποθέτοντας καμία αντίσταση αέρα):
V² =2GH
όπου:
* V =ταχύτητα (m/s)
* G =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²)
* H =ύψος που έπεσε από (m)
* Εάν μπορείτε να μετρήσετε το χρόνο που χρειάζεται για να πέσετε: Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ακόλουθο τύπο για να βρείτε την ταχύτητά του:
V =GT
όπου:
* V =ταχύτητα (m/s)
* G =επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²)
* t =χρόνος που χρειάζεται για να πέσει (ες)
3. Υπολογίστε την κινητική ενέργεια: Μόλις γνωρίζετε τη μάζα του νικελίου (M) και την ταχύτητα (V), συνδέστε τα στον τύπο κινητικής ενέργειας:
KE =(1/2) MV²
Παράδειγμα
Ας πούμε ότι ένα νικέλιο πέφτει από ύψος 1 μέτρου.
* Βρείτε ταχύτητα:
* V² =2 * 9,8 m/s² * 1 m
* V² =19,6 m²/S2
* V ≈ 4.43 m/s
* Υπολογίστε την κινητική ενέργεια:
* Ke =(1/2) * 0.005 kg * (4.43 m/s) ²
* Ke ≈ 0.049 joules
Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός δεν προϋποθέτει αντίσταση αέρα. Στην πραγματικότητα, η αντίσταση στον αέρα θα επιβραδύνει το νικέλιο, οπότε η πραγματική κινητική ενέργεια θα είναι ελαφρώς μικρότερη.
