Ένα βάρος 1η έχει κινητική ενέργεια 1 J όταν είναι η ταχύτητα;
Κατανόηση των εννοιών
* βάρος (n): Το βάρος είναι η δύναμη που ασκείται σε ένα αντικείμενο λόγω βαρύτητας. Σχετίζεται με τη μάζα (m) με την εξίσωση:βάρος (W) =μάζα (m) * επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g). Δεδομένου ότι δεν μας δίνεται άμεσα η μάζα, θα πρέπει να δουλέψουμε με το βάρος.
* Κινητική ενέργεια (J): Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια που έχει ένα αντικείμενο λόγω της κίνησης της. Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την εξίσωση:κινητική ενέργεια (KE) =(1/2) * μάζα (m) * ταχύτητα τετράγωνο (V²).
Επίλυση του προβλήματος
1. Βρείτε τη μάζα:
* Γνωρίζουμε βάρος (W) =1 N.
* Γνωρίζουμε ότι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (G) είναι περίπου 9,8 m/s2.
* Χρησιμοποιώντας την εξίσωση w =m * g, μπορούμε να λύσουμε τη μάζα:
* m =w / g =1 N / 9,8 m / s² ≈ 0,102 kg
2. Χρησιμοποιήστε την εξίσωση κινητικής ενέργειας:
* Γνωρίζουμε ke =1 J.
* Γνωρίζουμε τη μάζα (m) ≈ 0,102 kg.
* Ας συνδέσουμε αυτές τις τιμές στην εξίσωση κινητικής ενέργειας και επίλυση για ταχύτητα (V):
* 1 j =(1/2) * 0.102 kg * v²
* 1 J =0,051 kg * v²
* V² =1 J / 0,051 kg ≈ 19,6 m² / S2
* V ≈ √19,6 m²/s² ≈ 4,43 m/s
Επομένως, η ταχύτητα του βάρους 1n όταν η κινητική του ενέργεια είναι 1 J είναι περίπου 4,43 m/s.
