Fysiikassa teet työtä, kun kohdistat esineeseen voimaa ja siirrät sitä etäisyydelle. Työtä ei tapahdu, jos esine ei liiku riippumatta siitä, kuinka paljon voimaa käytät. Kun teet työtä, se tuottaa kineettistä energiaa. Kohteen massa ja nopeus vaikuttavat siihen, kuinka paljon kineettistä energiaa sillä on. Työn ja kineettisen energian tasaaminen antaa sinun määrittää nopeuden voimasta ja etäisyydestä. Et kuitenkaan voi käyttää voimaa ja etäisyyttä yksin; koska kineettinen energia perustuu massaan, sinun on määritettävä myös liikkuvan kohteen massa.
Punnitse esine massatasapainossa. Jos vaaka käyttää grammaa, jaa massa 1 000: lla muunnettavaksi kilogrammoina. Jos sinulla on esimerkiksi 700 g esine, jaa se 1000: lla saadaksesi 0,7 kg.
Oletetaan, että kitka on merkityksetön laskelmissasi, joten esineelle tehty työ on yhtä suuri kuin sen liike-energia.
Aseta työn ja kineettisen energian yhtälöt yhtä suuriksi. Työ on yhtä suuri kuin voima kertaa etäisyys ja kineettinen energia on yhtä suuri kuin puolet kohteen massasta ja sen nopeuden neliö, joten:
W = Fd = \ frac {1} {2} mv ^ 2
Korvaa voiman, etäisyyden ja massan mittaukset yhtälöön. Jos voima on 2 Newtonia, etäisyys on 5 m ja massa on 0,7 kg, esimerkiksi:
W = 2 (5) = \ frac {1} {2} 0,7v ^ 2
Kerro ja jaa yksinkertaistaaksesi yhtälöä. Esimerkiksi edellisestä yhtälöstä tulee:
10 = 0,35v ^ 2
Jakamalla yhtälön vasen puoli yhtälön oikealla puolella olevalla luvulla eristetään v2. Esimerkiksi edellisestä yhtälöstä tulee:
v ^ 2 = 10 / 0,35 = 28,6
Ota nopeuden löytämiseksi yhtälön vasemmalla puolella olevan luvun neliöjuuri. Esimerkiksi neliöjuuri 28,6 on 5,3, joten nopeus on 5,3 m / s.
Tarvittavat asiat
- Massan tasapaino
- Laskin
Vinkkejä
Jos sinulla ei ole massatasapainoa, punnitse esine kylpyhuoneen vaaka-asteikolla tai muulla mittakaavalla ja kerro paino 0,45 muuntamalla punnat kilogrammoiksi. Jos esineiden paino on liian suuri, arvioi paino ja muunna sitten kilogrammoiksi.