Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes hastighed fra kraft og afstand

I fysik udfører du arbejde, når du anvender kraft på et objekt og bevæger det over en afstand. Intet arbejde sker, hvis objektet ikke bevæger sig, uanset hvor meget kraft du anvender. Når du udfører arbejde, genererer det kinetisk energi. Massen og hastigheden af ​​et objekt påvirker, hvor meget kinetisk energi det har. Ligestilling og kinetisk energi giver dig mulighed for at bestemme hastigheden fra kraft og afstand. Du kan dog ikke bruge kraft og afstand alene; da kinetisk energi er afhængig af masse, skal du også bestemme det bevægelige objekts masse.

Væg genstanden på massebalancen. Hvis balancen bruger gram, divider massen med 1.000 for at konvertere til kilo. Hvis du har en 700 g objekt, for eksempel divideres med 1.000 for at få 0,7 kg.

Antag friktion er ubetydelig i dine beregninger, så arbejdet på objektet svarer til dets kinetiske energi.

Sæt ligningerne for arbejde og kinetisk energi ensartet med hinanden. Arbejdet er lig med force times afstand og kinetisk energi svarer til halvdelen af ​​objektets masse gange dens hastighed kvadreret, så F_d = (m_ ÷ _2) _v 2.

Erstat målene for kraft, afstand og masse ind i ligningen. Hvis kraften er 2 Newtons, er afstanden 5 m og massen er 0,7 kg, for eksempel (2 N) (5 m) = (0,7 kg
÷ _2) _v 2.

Multiplicer og del for at forenkle ligningen. Eksempelvis bliver (2 N) (5 m) = (0,7 kg
÷ _2) _v 2 10 N_m = (0,35 kg) _v 2.

Del venstre side af ligningen med tallet på højre side af ligningen for at isolere v 2. For eksempel bliver 10 N_m = (0,35 kg) _v 2 28,6 N * m /kg = v 2.

Tag kvadratroten af ​​tallet på venstre side af ligningen til find hastigheden. For 28,6 N * m /kg = v 2, for eksempel er kvadratroden på 28,6 lig med 5,3, så hastigheden er 5,3 m /s.

TL; DR (for lang, ikke Læs)

Hvis du ikke har en massebalance, vejes objektet på badeværelset skala eller anden skala og formere vægten med 0,45 for at konvertere pund til kilo. For objekter, der er for store til at veje, anslår vægten derefter til kilo.