Πώς βρίσκετε την ταχύτητα με το Charge και το Joule;

Δεν μπορείτε να βρείτε άμεσα ταχύτητα χρησιμοποιώντας μόνο φορτίο και ενέργεια (μετρούμενη σε joules). Εδώ γιατί και τι πρέπει να κάνετε:

Κατανόηση των εννοιών

* χρέωση (q): Μια θεμελιώδης ιδιοκτησία της ύλης, που μετρήθηκε σε Coulombs (C). Καθορίζει πόσο έντονα ένα σωματίδιο αλληλεπιδρά με ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία.

* Ενέργεια (e): Η ικανότητα να δουλεύει, μετράται σε joules (j). Μπορεί να έρθει σε διάφορες μορφές, συμπεριλαμβανομένης της κινητικής ενέργειας (ενέργεια κίνησης).

* ταχύτητα (v): Ο ρυθμός μεταβολής της θέσης, που μετρήθηκε σε μετρητές ανά δευτερόλεπτο (m/s).

Η σύνδεση:Κινητική ενέργεια

Το κλειδί είναι ότι πρέπει να γνωρίζετε πώς η ενέργεια που ασχολείστε σχετίζεται με την κίνηση του σωματιδίου. Συγκεκριμένα, πρέπει να γνωρίζετε την κινητική ενέργεια (KE) του φορτισμένου σωματιδίου:

* ke =1/2 * m * v^2

* Πού:

* m είναι η μάζα του σωματιδίου (σε κιλά, kg)

* V είναι η ταχύτητα του σωματιδίου (σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο, m/s)

εύρεση ταχύτητας

1. Προσδιορίστε τον τύπο ενέργειας: Εάν σας δοθεί η ενέργεια στο Joules, πρέπει να γνωρίζετε αν είναι καθαρά κινητική ενέργεια (KE) ή εάν περιλαμβάνει άλλες μορφές ενέργειας (όπως η πιθανή ενέργεια).

2. Εάν έχετε ke:

* Αναδιατάξτε την εξίσωση κινητικής ενέργειας για επίλυση για ταχύτητα:

* v =√ (2 * ke / m)

3. Εάν έχετε άλλες μορφές ενέργειας: Θα χρειαστεί να καταλάβετε πόσο από την ενέργεια είναι η κινητική ενέργεια. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την εφαρμογή της διατήρησης των ενεργειακών αρχών ή την εξέταση της συγκεκριμένης κατάστασης.

Παράδειγμα:

Ας πούμε ότι έχετε ένα φορτισμένο σωματίδιο με φορτίο +2 coulombs και ενέργεια 10 joules. Για να βρείτε την ταχύτητά του, πρέπει να γνωρίζετε τα εξής:

* είναι τα 10 joules καθαρά κινητική ενέργεια; Εάν ναι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο.

* Ποια είναι η μάζα του σωματιδίου; Χρειάζεστε τη μάζα για να υπολογίσετε την ταχύτητα.

Σημαντική σημείωση: Εάν ασχολείστε με φορτισμένα σωματίδια σε ηλεκτρικά ή μαγνητικά πεδία, η κατάσταση γίνεται πιο περίπλοκη. Η ενέργεια του σωματιδίου μπορεί να αλλάξει λόγω αλληλεπιδράσεων με αυτά τα πεδία και θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε πρόσθετες εξισώσεις και αρχές από τον ηλεκτρομαγνητισμό.