En física, realizas un trabajo cuando aplicas fuerza a un objeto y lo mueves a una distancia. No hay trabajo si el objeto no se mueve, no importa cuánta fuerza apliques. Cuando realizas un trabajo, genera energía cinética. La masa y la velocidad de un objeto afectan la cantidad de energía cinética que tiene. La equiparación del trabajo y la energía cinética le permite determinar la velocidad a partir de la fuerza y la distancia. Sin embargo, no puedes usar la fuerza y la distancia solo; dado que la energía cinética depende de la masa, también debe determinar la masa del objeto en movimiento.
Pese el objeto en el balance de masa. Si la balanza usa gramos, divida la masa por 1,000 para convertirla a kilogramos. Si tienes un objeto de 700 g, por ejemplo, divídelo por 1.000 para obtener 0,7 kg.
Suponga que la fricción es insignificante en sus cálculos, de modo que el trabajo realizado en el objeto es igual a su energía cinética.
Establezca las ecuaciones de trabajo y energía cinética iguales entre sí. El trabajo es igual a la fuerza multiplicada por la distancia y la energía cinética es igual a la mitad de la masa del objeto multiplicada por su velocidad al cuadrado, entonces:
W = Fd = \ frac {1} {2} mv ^ 2
Sustituye las medidas de fuerza, distancia y masa en la ecuación. Si la fuerza es de 2 Newtons, la distancia es de 5 my la masa es de 0,7 kg, por ejemplo:
W = 2 (5) = \ frac {1} {2} 0.7v ^ 2
Multiplica y divide para simplificar la ecuación. Por ejemplo, la ecuación anterior se convierte en:
10 = 0,35 v ^ 2
Divida el lado izquierdo de la ecuación por el número en el lado derecho de la ecuación para aislar v2. Por ejemplo, la ecuación anterior se convierte en:
v ^ 2 = 10 / 0,35 = 28,6
Saca la raíz cuadrada del número en el lado izquierdo de la ecuación para encontrar la velocidad. Por ejemplo, la raíz cuadrada de 28,6 es igual a 5,3, por lo que la velocidad es de 5,3 m / s.
Cosas que necesitará
- Balance de masa
- Calculadora
Consejos
Si no tiene un balance de masa, pese el objeto en una báscula de baño u otra báscula y multiplique el peso por 0.45 para convertir libras a kilogramos. Para objetos demasiado grandes para pesar, calcule el peso y luego conviértalo a kilogramos.