Hvordan beregner du forskydning af et objekt ved hjælp af arbejdsenergiligningen?

Du kan ikke direkte beregne forskydning ved hjælp af kun arbejdsenergiligningen. Arbejdsenergi-teoremet relaterer arbejde udført på et objekt til dets ændring i kinetisk energi, ikke dens forskydning. Her er hvorfor og hvordan man henvender sig til forskydningsberegninger:

Arbejdsenergi-sætning:

* w =ΔKe

* W =arbejde udført på objektet

* ΔKe =Ændring i kinetisk energi (Final KE - Initial KE)

hvorfor det ikke direkte giver forskydning:

* Arbejdet er et mål for energioverførsel på grund af en styrke, der virker på afstand. Det fortæller dig ikke iboende den specifikke afstand, der er kørt.

* Kinetisk energi afhænger af objektets masse og hastighed, ikke direkte på dens position.

Sådan beregnes forskydning:

1.. Forstå problemet: Identificer de kræfter, der virker på objektet, og alle oplysninger, du har om dets oprindelige og endelige tilstande (hastighed, kinetisk energi osv.).

2. Anvendelse af relevant fysik: Afhængig af situationen kan du bruge:

* Konstant accelerationsligninger: Hvis du kender accelerationen, indledende hastighed og tid, kan du bruge ligninger som

* ΔX =V₀T + (1/2) ved²

* Newtons love: Anvend Newtons anden lov (F =MA) for at finde accelerationen og derefter bruge de konstante accelerationsligninger.

* Energibesparelse: I nogle tilfælde kan du bruge princippet om bevarelse af mekanisk energi (KE + PE =konstant), hvis konservative kræfter som tyngdekraften er involveret.

3. Kombination med arbejdsenergi: Du kan bruge arbejdsenergi-sætningen til at finde det arbejde, der er udført på objektet, som kan relateres til kraften og forskydningen.

Eksempel:

Forestil dig en kasse, der glider over en friktionsfri overflade. Du kender dens oprindelige hastighed, den anvendte kraft og dens endelige hastighed. Sådan finder du muligvis forskydningen:

1. Beregn det udførte arbejde: Ved hjælp af arbejds -energi -teoremet, w =ΔKe =(1/2) mv² - (1/2) mv₀²

2. relaterer arbejde for at tvinge og forskydes: W =fΔX. Da du kender kraften og arbejdet, kan du finde forskydningen ΔX.

Kort sagt hjælper arbejdsenergi-sætningen med at forstå de involverede energiændringer, men du har brug for yderligere oplysninger (som kræfter, acceleration eller tid) til direkte at beregne forskydning.