วิธีการคำนวณพลังงานจลน์: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: Jason Gerald | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-19 22:14

พลังงานมีสองรูปแบบ: ศักย์และพลังงานจลน์ พลังงานศักย์คือพลังงานสัมพัทธ์ที่วัตถุหนึ่งมีเทียบกับตำแหน่งของวัตถุอื่น ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณอยู่บนยอดเขา คุณมีพลังงานที่มีศักยภาพมากกว่าที่คุณอยู่ที่เชิงเขา พลังงานจลน์คือพลังงานที่วัตถุมีในขณะเคลื่อนที่ พลังงานจลน์สามารถสร้างขึ้นได้เนื่องจากการสั่น การหมุน หรือการแปล (การเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง) พลังงานจลน์ของวัตถุใดๆ สามารถหาได้ง่ายโดยสมการที่ใช้มวลและความเร็วของวัตถุนั้น

ขั้นตอน

ส่วนที่ 1 จาก 3: ทำความเข้าใจเกี่ยวกับพลังงานจลน์

ขั้นตอนที่ 1. รู้สูตรคำนวณพลังงานจลน์

สูตรคำนวณพลังงานจลน์ (EK) คือ EK = 0.5 x mv². ในสมการนี้ m แทนมวล ซึ่งเป็นปริมาณของสสารในวัตถุ และ v แทนความเร็วของวัตถุหรืออัตราที่วัตถุเปลี่ยนตำแหน่ง

คำตอบของคุณควรเขียนเป็นจูล (J) เสมอ ซึ่งเป็นหน่วยวัดมาตรฐานสำหรับพลังงานจลน์ Joule มีค่าเท่ากับ 1 กก. * m²/NS².

ขั้นตอนที่ 2 กำหนดมวลของวัตถุ

หากคุณแก้ปัญหาที่ไม่ทราบมวล คุณต้องกำหนดมวลด้วยตัวเอง ค่าของมวลสามารถกำหนดได้โดยการชั่งน้ำหนักวัตถุบนมาตราส่วนและหามวลของวัตถุเป็นกิโลกรัม (กก.)

• ใช้ตาชั่ง ก่อนที่คุณจะชั่งน้ำหนักวัตถุของคุณ คุณต้องลดระดับลงก่อน การทำให้ตาชั่งเป็นศูนย์เรียกว่าหอคอย
• วางวัตถุของคุณบนมาตราส่วน วางวัตถุลงบนตาชั่งอย่างช้าๆ และบันทึกมวลเป็นกิโลกรัม
• หากจำเป็น ให้แปลงกรัมเป็นกิโลกรัม ในการคำนวณขั้นสุดท้าย มวลต้องเป็นกิโลกรัม

ขั้นตอนที่ 3 คำนวณความเร็วของวัตถุ

บ่อยครั้ง ปัญหาจะให้ความเร็วของวัตถุ หากไม่เป็นเช่นนั้น คุณสามารถค้นหาความเร็วของวัตถุได้โดยใช้ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่และเวลาที่วัตถุเคลื่อนที่ในระยะทางนั้น หน่วยของความเร็วคือเมตรต่อวินาที (m/s)

• ความเร็วถูกกำหนดตามสมการเป็นการกระจัดหารด้วยเวลา: V = d/t ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ นั่นคือ มีทั้งขนาดและทิศทาง ขนาดเป็นค่าตัวเลขที่แสดงถึงความเร็ว ในขณะที่ทิศทางคือทิศทางที่ความเร็วเคลื่อนที่
• ตัวอย่างเช่น ความเร็วของวัตถุอาจเป็น 80 ม./วินาที หรือ -80 ม./วินาที ขึ้นอยู่กับทิศทางที่วัตถุนั้นเคลื่อนที่
• ในการคำนวณความเร็ว ให้แบ่งระยะทางที่วัตถุเดินทางตามเวลาที่วัตถุใช้ครอบคลุมระยะทางนั้น

ส่วนที่ 2 จาก 3: การคำนวณพลังงานจลน์

ขั้นตอนที่ 1 เขียนสมการลงไป

สูตรคำนวณพลังงานจลน์ (EK) คือ EK = 0.5 x mv². ในสมการนี้ m แทนมวล ซึ่งเป็นปริมาณของสสารในวัตถุ และ v แทนความเร็วของวัตถุหรืออัตราที่วัตถุเปลี่ยนตำแหน่ง

คำตอบของคุณควรเขียนเป็นจูล (J) เสมอ ซึ่งเป็นหน่วยวัดมาตรฐานสำหรับพลังงานจลน์ Joule มีค่าเท่ากับ 1 กก. * m²/NS².

ขั้นตอนที่ 2 แทนมวลและความเร็วลงในสมการ

หากคุณไม่ทราบมวลหรือความเร็วของวัตถุ คุณต้องคำนวณหามัน สมมติว่าคุณทราบขนาดของตัวแปรทั้งสองและกำลังพยายามแก้ปัญหาต่อไปนี้ หาพลังงานจลน์ของผู้หญิงน้ำหนัก 55 ตัวที่กำลังวิ่งด้วยความเร็ว 3.87 m/s เนื่องจากคุณทราบมวลและความเร็วของผู้หญิง คุณจึงสามารถแทนค่าลงในสมการได้ดังนี้

• EK = 0.5 x mv²
• เอก = 0.5 x 55 x (3, 87)²

ขั้นตอนที่ 3 แก้สมการ

เมื่อคุณเข้าสู่มวลและความเร็ว คุณจะพบพลังงานจลน์ (EK) ยกกำลังความเร็วและคูณตัวแปรทั้งหมด อย่าลืมเขียนคำตอบเป็นจูล (J)

• เอก = 0.5 x 55 x (3, 87)²
• EK = 0.5 x 55 x 14.97
• เอก = 411,675 J

ส่วนที่ 3 ของ 3: การใช้พลังงานจลน์เพื่อค้นหาความเร็วหรือมวล

ขั้นตอนที่ 1 เขียนสมการลงไป

สูตรคำนวณพลังงานจลน์ (EK) คือ EK = 0.5 x mv². ในสมการนี้ m แทนมวล ซึ่งเป็นปริมาณของสสารในวัตถุ และ v แทนความเร็วของวัตถุหรืออัตราที่วัตถุเปลี่ยนตำแหน่ง

คำตอบของคุณควรเขียนเป็นจูล (J) เสมอ ซึ่งเป็นหน่วยวัดมาตรฐานสำหรับพลังงานจลน์ Joule มีค่าเท่ากับ 1 กก. * m²/NS².

ขั้นตอนที่ 2 ป้อนตัวแปรที่รู้จัก

ในบางปัญหา คุณอาจทราบพลังงานจลน์และมวล หรือพลังงานจลน์และความเร็ว ขั้นตอนแรกในการแก้ปัญหานี้คือการป้อนตัวแปรที่รู้จักทั้งหมด

• ตัวอย่างที่ 1: ความเร็วของวัตถุมวล 30 กิโลกรัมที่มีพลังงานจลน์ 500 J เป็นเท่าใด

  • EK = 0.5 x mv²
  • 500 จูล = 0.5 x 30 x วี²

• ตัวอย่างที่ 2: มวลของวัตถุที่มีพลังงานจลน์ 100 J และความเร็ว 5 m/s คืออะไร?

  • EK = 0.5 x mv²
  • 100 จูล = 0.5 x ม. x 5²

ขั้นตอนที่ 3 จัดเรียงสมการใหม่เพื่อแก้ตัวแปรที่ไม่รู้จัก

การใช้พีชคณิต คุณสามารถหาค่าของตัวแปรที่ไม่รู้จักได้โดยการจัดเรียงตัวแปรที่รู้จักทั้งหมดไว้ที่ด้านหนึ่งของสมการ

• ตัวอย่างที่ 1: ความเร็วของวัตถุมวล 30 กิโลกรัมที่มีพลังงานจลน์ 500 J เป็นเท่าใด

  • EK = 0.5 x mv²
  • 500 จูล = 0.5 x 30 x วี²
  • คูณมวลด้วย 0.5: 0.5 x 30 = 15
  • หารพลังงานจลน์ด้วยผลคูณ: 500/15 = 33, 33
  • รากที่สองเพื่อหาความเร็ว: 5.77 m/s

• ตัวอย่างที่ 2: มวลของวัตถุที่มีพลังงานจลน์ 100 J และความเร็ว 5 m/s คืออะไร?

  • EK = 0.5 x mv²
  • 100 จูล = 0.5 x ม. x 5²
  • ยกกำลังสองความเร็ว: 5² = 25
  • คูณด้วย 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
  • หารพลังงานจลน์ด้วยผลคูณ: 100/12, 5 = 8 kg