Hvordan klager du hastigheden på et objekt, hvis du kender masse og arbejde?

* Arbejde er energioverførsel: Arbejdet er mængden af ​​energi, der overføres til et objekt af en styrke, der virker på afstand. Det måles i Joules (J).

* Energi kan have forskellige former: Den energi, der overføres ved arbejde, kan opbevares som potentiel energi (som gravitationspotentiale energi), kinetisk energi (bevægelsesenergi) eller omdannes til andre former som varme.

* kinetisk energi vedrører hastighed: Den kinetiske energi af et objekt afhænger af dens masse og hastighed. Formlen for kinetisk energi er:

Ke =(1/2) * Masse * Velocity²

For at beregne hastigheden har du brug for yderligere oplysninger:

1. Indledende hastighed: Hvis du kender den oprindelige hastighed på objektet, kan du bruge arbejds-energi-sætningen til at finde den endelige hastighed. Arbejdsenergi-sætningen siger, at det netværk, der udføres på et objekt, er lig med ændringen i dens kinetiske energi:

Arbejde =ΔKe =(1/2) * Masse * (endelig hastighed² - indledende hastighed²)

2. Type arbejde: Hvis du kender den type arbejde, der er udført (f.eks. Arbejde, der er udført mod tyngdekraft, arbejde udført af friktion), kan du relatere det til ændringen i potentiel energi eller den mistede energi på grund af friktion. Derefter kan du bruge bevarelse af energi til at relatere ændringen i potentiel eller mistet energi til ændringen i kinetisk energi og finde hastigheden.

Eksempel:

Lad os sige, at et 2 kg objekt løftes lodret 5 meter. Arbejdet mod tyngdekraften er:

Arbejde =kraft * afstand =(masse * tyngdekraft) * højde =2 kg * 9,8 m/s² * 5 m =98 j

Dette arbejde gemmes som gravitationspotentiale energi. Hvis objektet derefter frigøres, konverterer alle de potentielle energi til kinetisk energi. Vi kan finde hastigheden lige før den rammer jorden:

Potentiel energi =kinetisk energi

98 j =(1/2) * 2 kg * hastigheds²

hastighed² =98 m²/s²

hastighed =9,9 m/s

Sammenfattende, for at beregne hastigheden på et objekt ved hjælp af arbejde, har du brug for information om den indledende hastighed eller den udførte type arbejde, og du er nødt til at anvende arbejdsenergi-sætningen eller bevarelse af energiprincipper.