Na física, você executa o trabalho ao aplicar força a um objeto e movê-lo à distância. Nenhum trabalho acontece se o objeto não se move, não importa quanta força você aplique. Quando você executa o trabalho, ele gera energia cinética. A massa e a velocidade de um objeto afetam a quantidade de energia cinética que ele possui. Equacionar trabalho e energia cinética permite que você determine a velocidade a partir da força e da distância. Você não pode usar força e distância sozinhas; uma vez que a energia cinética depende da massa, você também deve determinar a massa do objeto em movimento.
Pese o objeto no balanço de massa. Se a balança usar gramas, divida a massa por 1.000 para convertê-la em quilogramas. Se você tem um objeto de 700 g, por exemplo, divida por 1.000 para obter 0,7 kg.
Suponha que o atrito seja desprezível em seus cálculos, de modo que o trabalho realizado no objeto seja igual a sua energia cinética.
Defina as equações de trabalho e energia cinética iguais entre si. Trabalho é igual a força vezes distância e energia cinética é igual a metade da massa do objeto vezes sua velocidade ao quadrado, então:
W = Fd = \ frac {1} {2} mv ^ 2
Substitua as medidas de força, distância e massa na equação. Se a força for 2 Newtons, a distância é 5 me a massa é 0,7 kg, por exemplo:
W = 2 (5) = \ frac {1} {2} 0,7v ^ 2
Multiplique e divida para simplificar a equação. Por exemplo, a equação anterior torna-se:
10 = 0,35v ^ 2
Divida o lado esquerdo da equação pelo número do lado direito da equação para isolar v2. Por exemplo, a equação anterior torna-se:
v ^ 2 = 10 / 0,35 = 28,6
Tire a raiz quadrada do número do lado esquerdo da equação para encontrar a velocidade. Por exemplo, a raiz quadrada de 28,6 é igual a 5,3, então a velocidade é 5,3 m / s.
Coisas que você precisa
- Balanço de massa
- Calculadora
Pontas
Se você não tiver um balanceador de massa, pese o objeto em uma balança de banheiro ou outra balança e multiplique o peso por 0,45 para converter libras em quilogramas. Para objetos muito grandes para pesar, estime o peso e converta para quilogramas.