Hvordan beregne hastighet fra kraft og avstand

I fysikk utfører du arbeid når du bruker kraft på et objekt og beveger det over en avstand. Ingen arbeid skjer hvis objektet ikke beveger seg, uansett hvor mye kraft du bruker. Når du utfører arbeid, genererer det kinetisk energi. Massen og hastigheten til et objekt påvirker hvor mye kinetisk energi det har. Ved å ligne arbeid og kinetisk energi kan du bestemme hastigheten fra kraft og avstand. Du kan imidlertid ikke bruke makt og avstand alene; siden kinetisk energi er avhengig av masse, må du også bestemme massen til det bevegelige objektet.

Vei objektet på massebalansen. Hvis vekten bruker gram, kan du dele massen med 1000 for å konvertere til kilo. Hvis du for eksempel har en 700 g-gjenstand, kan du dele med 1000 for å få 0,7 kg.

Anta at friksjon er ubetydelig i beregningene dine, slik at arbeidet utført på objektet tilsvarer dets kinetiske energi.

Sett ligningene for arbeid og kinetisk energi lik hverandre. Arbeid er lik kraft ganger avstand og kinetisk energi er lik halvparten av massen til objektet ganger hastigheten i kvadrat, så:

W = Fd = \ frac {1} {2} mv ^ 2

Erstatt målingene for kraft, avstand og masse i ligningen. Hvis kraften er 2 Newton, er avstanden 5 m og massen er 0,7 kg, for eksempel:

W = 2 (5) = \ frac {1} {2} 0.7v ^ 2

Multipliser og del for å forenkle ligningen. For eksempel blir den forrige ligningen:

10 = 0,35v ^ 2

Del venstre side av ligningen med tallet på høyre side av ligningen for å isolere v2. For eksempel blir den forrige ligningen:

v ^ 2 = 10 / 0,35 = 28,6

Ta kvadratroten til tallet på venstre side av ligningen for å finne hastigheten. For eksempel er kvadratroten på 28,6 lik 5,3, så hastigheten er 5,3 m / s.

Ting du trenger

  • Massebalanse
  • Kalkulator

Tips

  • Hvis du ikke har massebalanse, veier du gjenstanden på en baderomsvekt eller annen skala og multipliserer vekten med 0,45 for å konvertere pund til kilo. For gjenstander som er for store til å veie, estimer vekten og konverter til kilo.

  • Dele
instagram viewer