Er zijn twee vormen van energie: potentiële en kinetische energie. Potentiële energie is de relatieve energie die een object heeft ten opzichte van de positie van een ander object. Als je bijvoorbeeld op de top van een heuvel staat, heb je meer potentiële energie dan wanneer je aan de voet van een heuvel zou staan. Kinetische energie is de energie die een voorwerp heeft als het beweegt. Kinetische energie kan worden gegenereerd door trillingen, rotatie of translatie (beweging van de ene plaats naar de andere). De kinetische energie van elk object kan gemakkelijk worden gevonden door een vergelijking die de massa en snelheid van dat object gebruikt.
Stap
Deel 1 van 3: Kinetische energie begrijpen
Stap 1. Ken de formule voor het berekenen van kinetische energie
De formule voor het berekenen van kinetische energie (EK) is EK = 0,5 x mv2. In deze vergelijking staat m voor massa, wat de hoeveelheid materie in een object is, en v staat voor de snelheid van het object of de snelheid waarmee het object van positie verandert.
Je antwoord moet altijd worden geschreven in joule (J), de standaardeenheid voor het meten van kinetische energie. Joule is gelijk aan 1 kg * m2/s2.
Stap 2. Bepaal de massa van het object
Als je een probleem oplost waarvan de massa onbekend is, moet je zelf de massa bepalen. De waarde van massa kan worden bepaald door een object op een weegschaal te wegen en de massa in kilogram (kg) te vinden.
- Neem de weegschaal. Voordat u uw objecten weegt, moet u de weegschaal naar beneden draaien. Het op nul zetten van de weegschaal wordt een toren genoemd.
- Plaats uw object op de weegschaal. Plaats het object langzaam op de weegschaal en noteer de massa in kilogram.
- Reken indien nodig gram om naar kilogram. Voor de uiteindelijke berekening moet de massa in kilogram zijn.
Stap 3. Bereken de snelheid van het object
Vaak geeft het probleem de snelheid van het object. Als dat niet het geval is, kunt u de snelheid ervan vinden door de afstand te gebruiken die het object aflegt en de tijd die het object nodig heeft om die afstand af te leggen. De eenheid voor snelheid is meter per seconde (m/s).
- Snelheid wordt gedefinieerd volgens de vergelijking als verplaatsing gedeeld door tijd: V = d/t. Snelheid is een vectorgrootheid, d.w.z. het heeft zowel grootte als richting. Magnitude is een numerieke waarde die snelheid vertegenwoordigt, terwijl richting de richting is waarin de snelheid zich voortplant.
- De snelheid van een object kan bijvoorbeeld 80 m/s of -80 m/s zijn, afhankelijk van de richting waarin het beweegt.
- Om de snelheid te berekenen, deelt u eenvoudig de afstand die een object heeft afgelegd door de tijd die het object nodig had om die afstand af te leggen.
Deel 2 van 3: Kinetische energie berekenen
Stap 1. Schrijf de vergelijking op
De formule voor het berekenen van kinetische energie (EK) is EK = 0,5 x mv2. In deze vergelijking staat m voor massa, wat de hoeveelheid materie in een object is, en v staat voor de snelheid van het object of de snelheid waarmee het object van positie verandert.
Uw antwoord moet altijd worden geschreven in joule (J), de standaardeenheid voor het meten van kinetische energie. Joule is gelijk aan 1 kg * m2/s2.
Stap 2. Vul de massa en snelheid in de vergelijking in
Als je de massa of snelheid van het object niet weet, moet je het berekenen. Stel dat u de grootte van de twee variabelen kent en het volgende probleem probeert op te lossen: Bepaal de kinetische energie van een vrouw van 55 kg die met 3,87 m/s loopt. Omdat je de massa en snelheid van de vrouw kent, kun je de waarden in de vergelijking invullen:
- EK = 0,5 x mv2
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
Stap 3. Los de vergelijking op
Zodra u de massa en snelheid invoert, kunt u de kinetische energie (EK) vinden. Kwadraat van de snelheid en vermenigvuldig alle variabelen. Denk eraan om je antwoord in joules (J) te schrijven.
- EK = 0,5 x 55 x (3, 87)2
- EK = 0,5 x 55 x 14,97
- EK = 411.675 J
Deel 3 van 3: Kinetische energie gebruiken om snelheid of massa te vinden
Stap 1. Schrijf de vergelijking op
De formule voor het berekenen van kinetische energie (EK) is EK = 0,5 x mv2. In deze vergelijking staat m voor massa, wat de hoeveelheid materie in een object is, en v staat voor de snelheid van het object of de snelheid waarmee het object van positie verandert.
Uw antwoord moet altijd worden geschreven in joule (J), de standaardeenheid voor het meten van kinetische energie. Joule is gelijk aan 1 kg * m2/s2.
Stap 2. Voer de bekende variabelen in
Bij sommige problemen kent u misschien de kinetische energie en massa of de kinetische energie en snelheid. De eerste stap om dit probleem op te lossen, is door alle bekende variabelen in te voeren.
-
Voorbeeld 1: Wat is de snelheid van een voorwerp met een massa van 30 kg met een kinetische energie van 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
-
Voorbeeld 2: Wat is de massa van een voorwerp met een kinetische energie van 100 J en een snelheid van 5 m/s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
Stap 3. Herschik de vergelijking om de onbekende variabele op te lossen
Met behulp van algebra kunt u de waarde van een onbekende variabele vinden door alle bekende variabelen naar één kant van de vergelijking te herschikken.
-
Voorbeeld 1: Wat is de snelheid van een voorwerp met een massa van 30 kg met een kinetische energie van 500 J?
- EK = 0,5 x mv2
- 500 J = 0,5 x 30 x v2
- Vermenigvuldig de massa met 0,5: 0,5 x 30 = 15
- Deel de kinetische energie door het product: 500/15 = 33, 33
- Vierkantswortel om de snelheid te vinden: 5,77 m/s
-
Voorbeeld 2: Wat is de massa van een voorwerp met een kinetische energie van 100 J en een snelheid van 5 m/s?
- EK = 0,5 x mv2
- 100 J = 0,5 x m x 52
- Vierkant de snelheid: 52 = 25
- Vermenigvuldigen met 0, 5: 0, 5 x 25 = 12, 5
- Deel de kinetische energie door het product: 100/12, 5 = 8 kg
