Esistono due forme di energia: energia potenziale e energia cinetica. L'energia potenziale è l'energia relativa che un oggetto possiede rispetto alla posizione di un altro oggetto. Ad esempio, se sei in cima a una collina, hai più energia potenziale che se fossi ai piedi di una collina. L'energia cinetica è l'energia che un oggetto ha quando si muove. L'energia cinetica può essere generata a causa di vibrazione, rotazione o traslazione (movimento da un luogo all'altro). L'energia cinetica di qualsiasi oggetto può essere facilmente trovata da un'equazione che utilizza la massa e la velocità di quell'oggetto.
Fare un passo
Parte 1 di 3: Comprensione dell'energia cinetica
Passaggio 1. Conoscere la formula per calcolare l'energia cinetica
La formula per calcolare l'energia cinetica (EK) è EK = 0,5 x mv2. In questa equazione, m rappresenta la massa, che è la quantità di materia in un oggetto, e v rappresenta la velocità dell'oggetto o la velocità con cui l'oggetto cambia posizione.
La tua risposta dovrebbe essere sempre scritta in joule (J), che è l'unità di misura standard per l'energia cinetica. Joule è equivalente a 1 kg * m2/S2.
Passaggio 2. Determinare la massa dell'oggetto
Se risolvi un problema per il quale la massa è sconosciuta, devi determinare tu stesso la massa. Il valore della massa può essere determinato pesando un oggetto su una bilancia e trovando la sua massa in chilogrammi (kg).
- Prendi la bilancia. Prima di pesare i tuoi oggetti, devi abbassare la bilancia. L'azzeramento della bilancia si chiama torre.
- Posiziona il tuo oggetto sulla bilancia. Posiziona lentamente l'oggetto sulla bilancia e registra la sua massa in chilogrammi.
- Se necessario, converti i grammi in chilogrammi. Per il calcolo finale, la massa deve essere in chilogrammi.
Passaggio 3. Calcola la velocità dell'oggetto
Spesso, il problema darà la velocità dell'oggetto. In caso contrario, puoi trovare la sua velocità utilizzando la distanza percorsa dall'oggetto e il tempo impiegato dall'oggetto per percorrere quella distanza. L'unità per la velocità è metri al secondo (m/s).
- La velocità è definita secondo l'equazione come spostamento diviso per il tempo: V = d/t. La velocità è una quantità vettoriale, cioè ha sia grandezza che direzione. La magnitudo è un valore numerico che rappresenta la velocità, mentre la direzione è la direzione in cui si muove la velocità.
- Ad esempio, la velocità di un oggetto può essere 80 m/s o -80 m/s, a seconda della direzione in cui si sta muovendo.
- Per calcolare la velocità, dividi semplicemente la distanza percorsa da un oggetto per il tempo impiegato dall'oggetto per coprire quella distanza.
Parte 2 di 3: Calcolo dell'energia cinetica
Passaggio 1. Annotare l'equazione
La formula per calcolare l'energia cinetica (EK) è EK = 0,5 x mv2. In questa equazione, m rappresenta la massa, che è la quantità di materia in un oggetto, e v rappresenta la velocità dell'oggetto o la velocità con cui l'oggetto cambia posizione.
La tua risposta dovrebbe essere sempre scritta in joule (J), che è l'unità di misura standard per l'energia cinetica. Joule è equivalente a 1 kg * m2/S2.
Passaggio 2. Inserisci la massa e la velocità nell'equazione
Se non conosci la massa o la velocità dell'oggetto, devi calcolarla. Supponiamo di conoscere la grandezza delle due variabili e di cercare di risolvere il seguente problema: Determinare l'energia cinetica di una donna di 55 kg che corre a 3,87 m/s. Poiché conosci la massa e la velocità della donna, puoi inserire i valori nell'equazione:
- EK = 0,5 x mv2
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
Passaggio 3. Risolvi l'equazione
Dopo aver inserito la massa e la velocità, è possibile trovare l'energia cinetica (EK). Eleva al quadrato la velocità e moltiplica tutte le variabili. Ricorda di scrivere la risposta in joule (J).
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
- EK = 0,5 x 55 x 14,97
- EK = 411.675 J
Parte 3 di 3: utilizzo dell'energia cinetica per trovare velocità o massa
Passaggio 1. Annotare l'equazione
La formula per calcolare l'energia cinetica (EK) è EK = 0,5 x mv2. In questa equazione, m rappresenta la massa, che è la quantità di materia in un oggetto, e v rappresenta la velocità dell'oggetto o la velocità con cui l'oggetto cambia posizione.
La tua risposta dovrebbe essere sempre scritta in joule (J), che è l'unità di misura standard per l'energia cinetica. Joule è equivalente a 1 kg * m2/S2.
Passaggio 2. Immettere le variabili note
In alcuni problemi, potresti conoscere l'energia cinetica e la massa o l'energia cinetica e la velocità. Il primo passo per risolvere questo problema è inserire tutte le variabili conosciute.
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Esempio 1: Qual è la velocità di un oggetto di massa 30 kg con energia cinetica di 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
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Esempio 2: Qual è la massa di un oggetto che ha un'energia cinetica di 100 J e una velocità di 5 m/s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
Passaggio 3. Riorganizzare l'equazione per risolvere la variabile sconosciuta
Usando l'algebra, puoi trovare il valore di una variabile sconosciuta riordinando tutte le variabili conosciute su un lato dell'equazione.
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Esempio 1: Qual è la velocità di un oggetto di massa 30 kg con energia cinetica di 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
- Moltiplica la massa per 0,5: 0,5 x 30 = 15
- Dividere l'energia cinetica per il prodotto: 500/15 = 33, 33
- Radice quadrata per trovare la velocità: 5,77 m/s
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Esempio 2: Qual è la massa di un oggetto che ha un'energia cinetica di 100 J e una velocità di 5 m/s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
- Al quadrato della velocità: 52 = 25
- Moltiplicare per 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
- Dividere l'energia cinetica per il prodotto: 100/12, 5 = 8 kg
