En physique, vous effectuez un travail lorsque vous appliquez une force sur un objet et le déplacez sur une distance. Aucun travail ne se produit si l'objet ne bouge pas, peu importe la force que vous appliquez. Lorsque vous effectuez un travail, il génère de l'énergie cinétique. La masse et la vitesse d'un objet ont un impact sur la quantité d'énergie cinétique dont il dispose. L'assimilation du travail et de l'énergie cinétique vous permet de déterminer la vitesse à partir de la force et de la distance. Cependant, vous ne pouvez pas utiliser la force et la distance seuls; puisque l'énergie cinétique repose sur la masse, vous devez également déterminer la masse de l'objet en mouvement.
Peser l'objet sur le bilan de masse. Si la balance utilise des grammes, divisez la masse par 1 000 pour la convertir en kilogrammes. Si vous avez un objet de 700 g, par exemple, divisez par 1 000 pour obtenir 0,7 kg.
Supposons que le frottement soit négligeable dans vos calculs, de sorte que le travail effectué sur l'objet soit égal à son énergie cinétique.
Réglez les équations pour le travail et l'énergie cinétique égales l'une à l'autre. Le travail est égal à la force multipliée par la distance et l'énergie cinétique est égale à la moitié de la masse de l'objet multipliée par sa vitesse au carré, donc :
W=Fd=\frac{1}{2}mv^2
Remplacez les mesures de force, de distance et de masse dans l'équation. Si la force est de 2 Newtons, la distance est de 5 m et la masse est de 0,7 kg, par exemple :
W=2(5)=\frac{1}{2}0.7v^2
Multipliez et divisez pour simplifier l'équation. Par exemple, l'équation précédente devient :
10=0.35v^2
Divisez le côté gauche de l'équation par le nombre sur le côté droit de l'équation pour isoler v2. Par exemple, l'équation précédente devient :
v^2=10/0,35 = 28,6
Prenez la racine carrée du nombre sur le côté gauche de l'équation pour trouver la vitesse. Par exemple, la racine carrée de 28,6 est égale à 5,3, donc la vitesse est de 5,3 m/s.
Choses dont vous aurez besoin
- Équilibre de la masse
- Calculatrice
Conseils
Si vous n'avez pas de balance de masse, pesez l'objet sur une balance de salle de bain ou une autre balance et multipliez le poids par 0,45 pour convertir les livres en kilogrammes. Pour les objets trop gros pour être pesés, estimez le poids puis convertissez-le en kilogrammes.