In de natuurkunde verricht je arbeid wanneer je kracht uitoefent op een voorwerp en het over een afstand beweegt. Er gebeurt geen werk als het object niet beweegt, hoeveel kracht je ook uitoefent. Als je arbeid verricht, wekt het kinetische energie op. De massa en snelheid van een object hebben invloed op de hoeveelheid kinetische energie die het heeft. Door arbeid en kinetische energie gelijk te stellen, kun je de snelheid bepalen op basis van kracht en afstand. Je kunt echter niet alleen geweld en afstand gebruiken; aangezien kinetische energie afhankelijk is van massa, moet u ook de massa van het bewegende object bepalen.
Weeg het object op de massabalans. Als de balans grammen gebruikt, deelt u de massa door 1.000 om te converteren naar kilogram. Als je bijvoorbeeld een voorwerp van 700 g hebt, deel het dan door 1.000 om 0,7 kg te krijgen.
Neem aan dat wrijving verwaarloosbaar is in uw berekeningen, zodat de arbeid die aan het object wordt verricht gelijk is aan zijn kinetische energie.
Stel de vergelijkingen voor arbeid en kinetische energie gelijk aan elkaar. Arbeid is gelijk aan kracht maal afstand en kinetische energie is gelijk aan de helft van de massa van het object maal zijn snelheid in het kwadraat, dus:
W=Fd=\frac{1}{2}mv^2
Vervang de metingen voor kracht, afstand en massa in de vergelijking. Als de kracht 2 Newton is, is de afstand 5 m en de massa 0,7 kg, bijvoorbeeld:
W=2(5)=\frac{1}{2}0.7v^2
Vermenigvuldigen en delen om de vergelijking te vereenvoudigen. De vorige vergelijking wordt bijvoorbeeld:
10=0,35v^2
Deel de linkerkant van de vergelijking door het getal aan de rechterkant van de vergelijking om v. te isoleren2. De vorige vergelijking wordt bijvoorbeeld:
v^2=10/0,35 = 28,6
Neem de vierkantswortel van het getal aan de linkerkant van de vergelijking om de snelheid te vinden. Bijvoorbeeld, de vierkantswortel van 28,6 is gelijk aan 5,3, dus de snelheid is 5,3 m/s.
Dingen die je nodig hebt
- Massabalans
- Rekenmachine
Tips
Als u geen massabalans heeft, weeg het object dan op een weegschaal of een andere weegschaal en vermenigvuldig het gewicht met 0,45 om ponden om te rekenen naar kilogrammen. Voor objecten die te groot zijn om te wegen, moet u het gewicht schatten en vervolgens omrekenen naar kilogram.