Πώς βρίσκετε δύναμη ενώ δίνεται κινητική ενέργεια και απόσταση;

Δεν μπορείτε να βρείτε απευθείας τη δύναμη χρησιμοποιώντας μόνο κινητική ενέργεια και απόσταση. Εδώ είναι γιατί:

Κατανόηση των εννοιών

* Κινητική ενέργεια: Η ενέργεια έχει ένα αντικείμενο που έχει λόγω της κίνησης του. Υπολογίζεται ως Ke =(1/2) MV2, όπου m είναι η μάζα και το V είναι η ταχύτητα.

* δύναμη: Μια ώθηση ή έλξη που μπορεί να αλλάξει την κίνηση ενός αντικειμένου (επιτάχυνση).

* απόσταση: Το μήκος του διαδρομής που διανύθηκε.

Ο σύνδεσμος που λείπει:εργασία και επιτάχυνση

Για να συσχετίσετε την κινητική ενέργεια, την απόσταση και τη δύναμη, πρέπει να εξετάσετε εργασία και επιτάχυνση .

* Εργασία: Η αλλαγή στην κινητική ενέργεια. Υπολογίζεται ως w =δe =ke₂ - ke₁.

* Επιτάχυνση: Ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας. Υπολογίζεται ως Α =ΔV/Δt.

Σχέση μεταξύ εργασίας, δύναμης και απόστασης

Οι εργασίες ορίζονται επίσης ως η δύναμη που εφαρμόζεται σε απόσταση:W =FD.

Η λύση

1. Υπολογίστε την αλλαγή στην κινητική ενέργεια (εργασία): Χρειάζεστε τις αρχικές και τελικές κινητικές ενέργειες.

2. W =FD

3. Επίλυση για δύναμη: F =w/d

Παράδειγμα

Ας πούμε:

* Αρχική κινητική ενέργεια (ke₁) =10 joules

* Τελική κινητική ενέργεια (ke₂) =50 joules

* Απόσταση που διανύθηκε (d) =10 μέτρα

1. Εργασία: W =ke₂ - ke₁ =50 j - 10 j =40 j

2. Δύναμη: F =w / d =40 j / 10 m =4 newtons

Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός υποθέτει ότι η δύναμη είναι σταθερή και ενεργεί προς την ίδια κατεύθυνση με την μετατόπιση. Εάν η δύναμη ποικίλλει ή ενεργεί υπό γωνία, ο υπολογισμός γίνεται πιο περίπλοκος.