Hvad er den kinetiske energi fra en rullende bold?

Her er sammenbruddet:

1. Translational Kinetic Energy (KE_T)

* Dette er den energi, bolden har på grund af dens lineære bevægelse.

* Formel:Ke_t =(1/2) * M * V^2

* m =masse af bolden

* v =lineær hastighed af bolden

2. Rotationskinetisk energi (KE_R)

* Dette er den energi, bolden har på grund af sin spindingsbevægelse.

* Formel:Ke_r =(1/2) * i * ω^2

* I =Inerti -moment af kuglen (afhænger af dens form og massefordeling)

* ω =vinkelhastighed af bolden

Total kinetisk energi (KE_TOTAL)

* Ke_total =ke_t + ke_r

* Ke_total =(1/2) * M * V^2 + (1/2) * I * ω^2

Vigtige noter:

* inerti -øjeblik (i): For en solid sfære, i =(2/5) * m * r^2, hvor r er radius for kuglen.

* Forholdet mellem lineær og vinkelhastighed: v =r * ω. Dette betyder, at den lineære hastighed er direkte proportional med vinkelhastigheden og boldens radius.

Eksempel:

Lad os sige, at en bold med en masse på 1 kg og radius på 0,1 m rulles med en lineær hastighed på 2 m/s.

* ke_t: (1/2) * 1 kg * (2 m/s)^2 =2 j

* ke_r: (1/2) * (2/5) * 1 kg * (0,1 m)^2 * (2 m/s/0,1 m)^2 =0,4 j

* ke_total: 2 J + 0,4 J =2,4 J

Derfor er den samlede kinetiske energi fra den rullende kugle 2,4 Joules.