Förstå koncepten
* kinetisk energi: Den energi som ett föremål har på grund av dess rörelse. Det beräknas med formeln:ke =(1/2) mv², där:
* Ke =kinetisk energi (mätt i joules)
* m =massa (mätt i kilogram)
* v =hastighet (mätt i meter per sekund)
* Potentiell energi: Den energi som ett objekt har på grund av sin position relativt en referenspunkt. I det här fallet är det gravitationspotentialenergin som nickeln har innan den faller.
* Conservation of Energy: Energi kan inte skapas eller förstöras, bara omvandlas från en form till en annan. När nickeln faller omvandlas dess potentiella energi till kinetisk energi.
steg för att beräkna kinetisk energi
1. Bestäm nickelens massa: Ett amerikansk nickel har en massa på cirka 5 gram. Konvertera detta till kilogram:5 gram / 1000 gram / kilogram =0,005 kg
2. Bestäm nickelens hastighet: Du måste känna till nickelhastigheten just nu du vill beräkna dess kinetiska energi. Här är ett par sätt att räkna ut detta:
* Om du vet höjden föll den från: Du kan använda följande formel för att hitta dess hastighet (förutsatt att ingen luftmotstånd):
v² =2gh
där:
* v =hastighet (m/s)
* g =acceleration på grund av tyngdkraften (9,8 m/s²)
* h =höjd det föll från (m)
* Om du kan mäta tiden det tar att falla: Du kan använda följande formel för att hitta dess hastighet:
v =gt
där:
* v =hastighet (m/s)
* g =acceleration på grund av tyngdkraften (9,8 m/s²)
* t =tid det tar att falla (er)
3. Beräkna kinetisk energi: När du känner till nickelens massa (M) och hastighet (V), anslut dem till den kinetiska energiformeln:
KE =(1/2) MV²
Exempel
Låt oss säga att ett nickel faller från en höjd av 1 meter.
* Hitta hastighet:
* v² =2 * 9,8 m/s² * 1 m
* v² =19,6 m²/s²
* v ≈ 4,43 m/s
* Beräkna kinetisk energi:
* Ke =(1/2) * 0,005 kg * (4,43 m/s) ²
* Ke ≈ 0,049 joules
Viktig anmärkning: Denna beräkning förutsätter inget luftmotstånd. I verkligheten kommer luftmotståndet att bromsa ner nickeln, så den faktiska kinetiska energin blir något mindre.
