物理学では、オブジェクトに力を加えて距離を移動するときに作業を実行します。 どんなに力を加えても、オブジェクトが動かなければ作業は起こりません。 あなたが仕事をするとき、それは運動エネルギーを生成します。 オブジェクトの質量と速度は、オブジェクトが持つ運動エネルギーの量に影響を与えます。 仕事と運動エネルギーを等しくすることで、力と距離から速度を決定できます。 ただし、力と距離だけを使用することはできません。 運動エネルギーは質量に依存するため、移動する物体の質量も決定する必要があります。
物質収支上で物体の重さを量ります。 天びんがグラムを使用している場合は、質量を1,000で割って、キログラムに変換します。 たとえば、700 gのオブジェクトがある場合、1,000で割ると0.7kgになります。
計算では摩擦が無視できると仮定して、オブジェクトに対して行われる作業がその運動エネルギーに等しくなるようにします。
仕事と運動エネルギーの方程式を互いに等しく設定します。 仕事は力と距離の積に等しく、運動エネルギーは物体の質量の半分に速度の2乗を掛けたものに等しいので、次のようになります。
W = Fd = \ frac {1} {2} mv ^ 2
力、距離、質量の測定値を方程式に代入します。 力が2ニュートンの場合、距離は5 m、質量は0.7 kgです。次に例を示します。
W = 2（5）= \ frac {1} {2} 0.7v ^ 2
方程式を単純化するために乗算と除算を行います。 たとえば、前の式は次のようになります。
10 = 0.35v ^ 2
方程式の左側を方程式の右側の数で割って、vを分離します。2. たとえば、前の式は次のようになります。
v ^ 2 = 10 / 0.35 = 28.6
方程式の左側にある数値の平方根を取り、速度を求めます。 たとえば、28.6の平方根は5.3に等しいので、速度は5.3 m / sです。
必要なもの
- マスバランス
- 電卓
チップ
物質収支がない場合は、体重計またはその他の体重計で対象物の重量を量り、その重量に0.45を掛けて、ポンドをキログラムに変換します。 大きすぎて重量を測定できないオブジェクトの場合は、重量を見積もり、キログラムに変換します。