Στη φυσική, εκτελείτε εργασία όταν ασκείτε δύναμη σε ένα αντικείμενο και το μετακινείτε σε απόσταση. Καμία εργασία δεν συμβαίνει εάν το αντικείμενο δεν κινείται, ανεξάρτητα από το πόσο δύναμη ασκείτε. Όταν εκτελείτε εργασία, παράγει κινητική ενέργεια. Η μάζα και η ταχύτητα ενός αντικειμένου επηρεάζουν πόση κινητική ενέργεια έχει. Η εξίσωση της εργασίας και της κινητικής ενέργειας σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την ταχύτητα από τη δύναμη και την απόσταση. Ωστόσο, δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνο δύναμη και απόσταση. δεδομένου ότι η κινητική ενέργεια βασίζεται στη μάζα, πρέπει επίσης να προσδιορίσετε τη μάζα του κινούμενου αντικειμένου.
Ζυγίστε το αντικείμενο στην ισορροπία μάζας. Εάν το υπόλοιπο χρησιμοποιεί γραμμάρια, διαιρέστε τη μάζα με 1.000 για να μετατρέψετε σε κιλά. Εάν έχετε ένα αντικείμενο 700 g, για παράδειγμα, διαιρέστε με 1.000 για να πάρετε 0,7 kg.
Ας υποθέσουμε ότι η τριβή είναι αμελητέα στους υπολογισμούς σας, έτσι ώστε η εργασία που γίνεται στο αντικείμενο να ισούται με την κινητική του ενέργεια.
Ορίστε τις εξισώσεις για την εργασία και την κινητική ενέργεια ίσες μεταξύ τους. Η εργασία ισούται με την δύναμη επί της απόστασης και η κινητική ενέργεια ισούται με το ήμισυ της μάζας του αντικειμένου με την ταχύτητα του τετραγώνου, έτσι:
W = Fd = \ frac {1} {2} mv ^ 2
Αντικαταστήστε τις μετρήσεις για δύναμη, απόσταση και μάζα στην εξίσωση. Εάν η δύναμη είναι 2 Newtons, η απόσταση είναι 5 m και η μάζα είναι 0,7 kg, για παράδειγμα:
W = 2 (5) = \ frac {1} {2} 0,7v ^ 2
Πολλαπλασιάστε και διαιρέστε για να απλοποιήσετε την εξίσωση. Για παράδειγμα, η προηγούμενη εξίσωση γίνεται:
10 = 0,35v ^ 2
Διαιρέστε την αριστερή πλευρά της εξίσωσης με τον αριθμό στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης για να απομονώσετε v2. Για παράδειγμα, η προηγούμενη εξίσωση γίνεται:
v ^ 2 = 10 / 0,35 = 28,6
Πάρτε την τετραγωνική ρίζα του αριθμού στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης για να βρείτε την ταχύτητα. Για παράδειγμα, η τετραγωνική ρίζα του 28,6 ισούται με 5,3, οπότε η ταχύτητα είναι 5,3 m / s.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
- Ισορροπία μάζας
- Αριθμομηχανή
Συμβουλές
Εάν δεν έχετε ισορροπία μάζας, ζυγίστε το αντικείμενο σε κλίμακα μπάνιου ή άλλη κλίμακα και πολλαπλασιάστε το βάρος με 0,45 για να μετατρέψετε λίρες σε κιλά. Για αντικείμενα πολύ μεγάλα για ζύγιση, εκτιμήστε το βάρος και μετά μετατρέψτε σε κιλά.