In fisica, si esegue un lavoro quando si applica una forza a un oggetto e lo si sposta su una distanza. Nessun lavoro avviene se l'oggetto non si muove, non importa quanta forza applichi. Quando esegui un lavoro, genera energia cinetica. La massa e la velocità di un oggetto influiscono sulla quantità di energia cinetica che possiede. L'eguaglianza del lavoro e dell'energia cinetica consente di determinare la velocità dalla forza e dalla distanza. Tuttavia, non puoi usare la forza e la distanza da soli; poiché l'energia cinetica dipende dalla massa, è necessario determinare anche la massa dell'oggetto in movimento.
Pesare l'oggetto sul bilancio di massa. Se la bilancia usa i grammi, dividi la massa per 1.000 per convertirla in chilogrammi. Se hai un oggetto da 700 g, ad esempio, dividi per 1.000 per ottenere 0,7 kg.
Supponiamo che l'attrito sia trascurabile nei tuoi calcoli, in modo che il lavoro svolto sull'oggetto sia uguale alla sua energia cinetica.
Imposta le equazioni per il lavoro e l'energia cinetica uguali tra loro. Il lavoro è uguale alla forza per la distanza e l'energia cinetica è uguale alla metà della massa dell'oggetto per la sua velocità al quadrato, quindi:
W=Fd=\frac{1}{2}mv^2
Sostituisci le misure di forza, distanza e massa nell'equazione. Se la forza è 2 Newton, la distanza è 5 m e la massa è 0,7 kg, ad esempio:
W=2(5)=\frac{1}{2}0.7v^2
Moltiplicare e dividere per semplificare l'equazione. Ad esempio, l'equazione precedente diventa:
10=0.35v^2
Dividi il lato sinistro dell'equazione per il numero sul lato destro dell'equazione per isolare v2. Ad esempio, l'equazione precedente diventa:
v^2=10/0,35 = 28,6
Prendi la radice quadrata del numero sul lato sinistro dell'equazione per trovare la velocità. Ad esempio, la radice quadrata di 28,6 è uguale a 5,3, quindi la velocità è 5,3 m/s.
Cose di cui avrai bisogno
- Bilancio di massa
- Calcolatrice
Suggerimenti
Se non si dispone di un bilancio di massa, pesare l'oggetto su una bilancia da bagno o su un'altra bilancia e moltiplicare il peso per 0,45 per convertire le libbre in chilogrammi. Per oggetti troppo grandi da pesare, stimare il peso quindi convertirlo in chilogrammi.
