W fizyce wykonujesz pracę, gdy przykładasz siłę do obiektu i przesuwasz go na odległość. Żadna praca się nie dzieje, jeśli obiekt się nie porusza, bez względu na przyłożoną siłę. Kiedy wykonujesz pracę, generuje energię kinetyczną. Masa i prędkość obiektu wpływają na jego energię kinetyczną. Zrównanie pracy i energii kinetycznej pozwala określić prędkość na podstawie siły i odległości. Nie możesz jednak używać siły i dystansu w pojedynkę; ponieważ energia kinetyczna zależy od masy, musisz również określić masę poruszającego się obiektu.
Zważ obiekt na wadze. Jeśli waga używa gramów, podziel masę przez 1000, aby przeliczyć na kilogramy. Jeśli masz na przykład przedmiot o wadze 700 g, podziel przez 1000, aby uzyskać 0,7 kg.
Załóż, że tarcie jest pomijalne w twoich obliczeniach, tak aby praca wykonana na obiekcie równała się jego energii kinetycznej.
Ustaw równania pracy i energii kinetycznej równe sobie. Praca równa się siła razy odległość, a energia kinetyczna równa się połowie masy obiektu razy jego prędkość do kwadratu, czyli:
W=Fd=\frac{1}{2}mv^2
Zastąp w równaniu pomiary siły, odległości i masy. Jeśli siła wynosi 2 Newtony, odległość wynosi 5 m, a masa 0,7 kg, na przykład:
W=2(5)=\frac{1}{2}0.7v^2
Mnożenie i dzielenie, aby uprościć równanie. Na przykład poprzednie równanie staje się:
10=0,35v^2
Podziel lewą stronę równania przez liczbę po prawej stronie równania, aby wyizolować v2. Na przykład poprzednie równanie staje się:
v^2=10/0,35 = 28,6
Wyciągnij pierwiastek kwadratowy z liczby po lewej stronie równania, aby obliczyć prędkość. Na przykład pierwiastek kwadratowy z 28,6 równa się 5,3, więc prędkość wynosi 5,3 m/s.
Rzeczy, których będziesz potrzebować
- Bilans masy
- Kalkulator
Wskazówki
Jeśli nie masz bilansu masy, zważ przedmiot na wadze łazienkowej lub innej wadze i pomnóż wagę przez 0,45, aby przeliczyć funty na kilogramy. W przypadku obiektów zbyt dużych, aby zważyć, oszacuj wagę, a następnie przelicz na kilogramy.