Cómo calcular la energía cinética de un objeto
Puede usar la física para calcular la energía cinética de un objeto. Cuando empieza a empujar o tirar de un objeto fijo con una fuerza constante, empieza a moverse si la fuerza que se ejerce es mayor que la fuerza neta que resisten el movimiento, como la fricción y la gravedad. Si el objeto se pone en movimiento a cierta velocidad, que adquirirá la energía cinética. Energía cinética es la energía que tiene un objeto debido a su movimiento. Energía es la capacidad de hacer el trabajo.
Así que ¿cómo se calcula la energía cinética?
Una fuerza que actúa sobre un objeto que experimenta un desplazamiento funciona en el objeto. Si esta fuerza es una red fuerza que acelera el objeto (de acuerdo con la segunda ley de Newton), entonces los cambios de velocidad debido a la aceleración. El cambio en la velocidad significa que hay un cambio en la energía cinética del objeto.
El cambio en la energía cinética del objeto es igual al trabajo realizado por la fuerza neta que actúa sobre él. Este es un principio muy importante que se llama el teorema de trabajo-energía. Después de saber cómo el trabajo se relaciona con la energía cinética, ya está listo para echar un vistazo a cómo la energía cinética se refiere a la velocidad y la masa del objeto.
La ecuación para calcular la energía cinética, KE, es la siguiente, donde metro es la masa y v es la velocidad:
El uso de un poco de matemáticas, se puede mostrar que el trabajo es también igual a (1/2)mv2. Digamos, por ejemplo, que se aplica una fuerza a un modelo de avión con el fin de conseguir que volar y que el avión está acelerando. Aquí está la ecuación para la fuerza neta:
F = mamá
El trabajo realizado en el avión, que se convierte en su energía cinética, es igual a lo siguiente:
Fuerza neta F es igual a la masa multiplicada por la aceleración. Suponga que usted está empujando en la misma dirección que el avión se going- en este caso, COS 0 grados = 1, por lo
W = fs = Mas
Suponiendo una aceleración constante, puede atar esta ecuación para la velocidad final y original del objeto. Use la ecuación
dónde vF es igual a la velocidad final y vyo es igual a la velocidad inicial. Resolviendo para un te dio
Si conecta este valor de un en la ecuación para el trabajo, W = Mas, se obtiene el siguiente:
Si la velocidad inicial es cero, se obtiene
Este es el trabajo que usted pone en acelerar el avión modelo - que es, en el movimiento del avión - y que el trabajo se convierte en energía cinética del avión, KE:
Esto es sólo el teorema de trabajo-energía declarado como una ecuación.
Video: Energía cinética
Normalmente se utiliza la ecuación de la energía cinética para encontrar la energía cinética de un objeto cuando se conoce su masa y velocidad. Digamos, por ejemplo, que estás en un campo de tiro y disparar una bala de 10 gramos con una velocidad de 600 metros / segundo a un blanco. ¿Cuál es la energía cinética de la bala? Utilizando la ecuación para calcular la energía cinética, sólo tiene que enchufar los números, recordando convertir de gramos a kilogramos primeros para mantener el sistema de unidades coherentes en toda la ecuación:
Video: Energia potencial
La bala tiene 1.800 julios de energía, lo cual es una gran cantidad de energía para empacar en una bala de 10 gramos.