Calculer l'énergie cinétique

Auteur: Charles Brown
Date De Création: 7 Février 2021
Date De Mise À Jour: 1 Juillet 2024
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Calculer l'énergie cinétique - Conseils
Calculer l'énergie cinétique - Conseils

Contenu

Il existe deux formes d'énergie: l'énergie potentielle et l'énergie cinétique. L'énergie potentielle est l'énergie d'un objet par rapport à la position d'un autre objet. Par exemple, si vous êtes au sommet d'une colline, vous avez plus d'énergie potentielle qu'au bas de la colline. L'énergie cinétique est l'énergie d'un objet en mouvement. L'énergie cinétique peut être générée par vibration, rotation ou translation (déplacement). L'énergie cinétique de n'importe quel objet peut être facilement déterminée à l'aide d'une équation qui prend en compte la masse et la vitesse de l'objet.

Avancer d'un pas

Partie 1 sur 3: Comprendre l'énergie cinétique

  1. Connaissez la formule de calcul de l'énergie cinétique. La formule pour calculer l'énergie cinétique (KE) est KE = 0,5 x pl. Voici m la masse (la quantité de matière présente dans un objet) et v représente la vitesse (vectorielle) de l'objet (ou le degré auquel un objet se déplace).
    • La réponse doit toujours être exprimée en joules (J), l'unité standard de mesure de l'énergie cinétique. Il équivaut à 1 kg * m / s.
  2. Déterminez la masse d'un objet. Si vous résolvez un problème où la masse n'est pas donnée, vous devrez la déterminer vous-même. Vous pouvez le faire en pesant l'objet sur une balance où la masse en kilogrammes (kg) est obtenue.
    • Ajustez la balance. Avant de peser l'objet, vous devrez remettre la balance à zéro. La remise à zéro de la balance est appelée étalonnage.
    • Placez l'objet sur la balance. Placez soigneusement l'objet sur la balance et notez sa masse en kilogrammes.
    • Convertissez le nombre de grammes en kilogrammes si nécessaire. Pour le calcul final, la masse doit être en kilogrammes.
  3. Calculez la vitesse de l'objet. Souvent, la vitesse de l'objet est donnée dans une déclaration. Sinon, vous pouvez déterminer la vitesse à l'aide de la distance parcourue par un objet et du temps nécessaire pour parcourir cette distance. L'unité de vitesse vectorielle est le mètre par seconde (m / s).
    • La vitesse vectorielle est définie par l'équation du déplacement divisé par le temps: v = d / t. La vitesse vectorielle est un vecteur, ce qui signifie qu'elle a à la fois une magnitude et une direction. La grandeur est une valeur numérique pour indiquer la vitesse, tandis que la direction est la direction de la vitesse pendant le mouvement.
    • Par exemple, la vitesse vectorielle d'un objet peut être de 80 m / s ou -80 m / s, selon la direction dans laquelle l'objet se déplace.
    • Pour calculer la vitesse vectorielle, vous divisez la distance parcourue par l'objet par le temps nécessaire pour parcourir cette distance.

Partie 2 sur 3: Calcul de l'énergie cinétique

  1. Écrivez l'équation. La formule de calcul de l'énergie cinétique (KE) est KE = 0,5 x pl. Cela déclare m pour la masse (la quantité de matière dans un objet), et v représente la vitesse vectorielle d'un objet (le déplacement d'un objet).
    • Votre réponse doit toujours être donnée en joules (J), une mesure standard pour mesurer l'énergie cinétique. Il équivaut à 1 kg * m / s.
  2. Appliquez la masse et la vitesse vectorielle à l'équation. Si vous ne connaissez pas la masse ou la vitesse vectorielle de l'objet, vous devrez le calculer. Mais supposons que vous connaissiez les deux valeurs et que vous souhaitiez résoudre le problème suivant: Déterminez l'énergie cinétique d'une femme de 55 kg courant à une vitesse de 3,87 m / s. Puisque vous connaissez la masse et la vitesse de la femme, vous pouvez la saisir dans l'équation:
    • KE = 0,5 x pl
    • KE = 0,5 x 55 x (3,87)
  3. Résous l'équation. Si vous avez entré la masse et la vitesse vectorielle dans l'équation, vous pouvez résoudre l'énergie cinétique (KE). Mettez la vitesse au carré, puis multipliez toutes les variables ensemble. N'oubliez pas de donner votre réponse en joule (J).
    • KE = 0,5 x 55 x (3,87)
    • KE = 0,5 x 55 x 14,97
    • KE = 411,675 J

Partie 3 sur 3: Utilisation de l'énergie cinétique pour déterminer la vitesse ou la masse du vecteur

  1. Écrivez l'équation. La formule de calcul de l'énergie cinétique (KE) est KE = 0,5 x pl. Cela déclare m pour la masse (la quantité de matière dans un objet), et v représente la vitesse vectorielle d'un objet (le déplacement d'un objet).
    • Votre réponse doit toujours être donnée en joules (J), la mesure standard de la mesure de l'énergie cinétique. Il équivaut à 1 kg * m / s.
  2. Entrez les variables que vous connaissez. Pour certains exercices, l'énergie cinétique et la masse, ou l'énergie cinétique et la vitesse vectorielle, peuvent être connues. La première étape pour résoudre ce problème consiste à saisir toutes les variables connues.
    • Exemple 1: Quelle est la vitesse d'un objet d'une masse de 30 kg et d'une énergie cinétique de 500 J?
      • KE = 0,5 x pl
      • 500 J = 0,5 x 30 x v
    • Exemple 2: Quelle est la masse d'un objet avec une énergie cinétique de 100 J et une vitesse de 5 m / s?
      • KE = 0,5 x pl
      • 100 J = 0,5 x m x 5
  3. Réorganisez l'équation pour résoudre la variable inconnue. Vous pouvez trouver la variable inconnue en utilisant l'algèbre, en déplaçant toutes les variables connues d'un côté de l'équation.
    • Exemple 1: Quelle est la vitesse d'un objet d'une masse de 30 kg et d'une énergie cinétique de 500 J?
      • KE = 0,5 x pl
      • 500 J = 0,5 x 30 x v
      • Multipliez la masse par 0,5: 0,5 x 30 = 15
      • Divisez l'énergie cinétique par le produit: 500/15 = 33,33
      • Calculez la racine carrée pour trouver la vitesse: 5,77 m / s
    • Exemple 2: Quelle est la masse d'un objet avec une énergie cinétique de 100 J et une vitesse de 5 m / s?
      • KE = 0,5 x pl
      • 100 J = 0,5 x m x 5
      • Équerre la vitesse: 5 = 25
      • Multiplier par 0,5: 0,5 x 25 = 12,5
      • Divisez l'énergie cinétique par le produit: 100 / 12,5 = 8 kg