พลังงานจลน์ของวัตถุที่มีมวล 5 กก. ที่ตกอย่างอิสระเป็นเวลา 2 วินาทีคือเท่าไหร่?

ตอบ:

960.4 J

คำอธิบาย:

สูตรของพลังงานจลน์คือ # 1 / 2mv ^ 2 # โดยที่ m คือมวลและ v คือความเร็ว นี่หมายถึงว่ามวล m เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v มีพลังงานจลน์ # 1 / 2mv ^ 2 #.

เรารู้ว่ามีมวลดังนั้นเรามาช่วยหาความเร็ว มันระบุว่ามันตกลงมาสองวินาทีแล้ว ดังนั้นความเร็วของมัน # = a ครั้ง t # ในกรณีนี้ความเร่งเกิดจากแรงโน้มถ่วงและด้วยเหตุนี้การเร่งความเร็วคือ 9.8 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง

เสียบเข้ากับสมการถ้ามันตกลงมา 2 วินาทีแล้วความเร็วก็คือ # 9.8 คูณ 2 = 19.6 # เมตรต่อวินาที

ตอนนี้เนื่องจากเรามีความเร็วเราสามารถค้นหาพลังงานจลน์โดยเพียงแค่ใส่ค่าของมวลและความเร็วในสมการแรก

K.E. =# 1/2 ครั้ง 5 ครั้ง 19.6 ^ 2 #= 960.4 J

ตอบ:

#960.4# จูลส์

คำอธิบาย:

พลังงานจลน์นั้นถูกนิยามผ่านสมการ

# "KE" = 1 / 2mv ^ 2 #

• # ม # คือมวลของวัตถุในหน่วยกิโลกรัม

• # v # คือความเร็วของวัตถุเป็นเมตรต่อวินาที

ความเร็วของวัตถุตกอิสระถูกกำหนดผ่านสมการ

# v = U + ที่ #

• #ยู# คือความเร็วเริ่มต้น

• # A # คือความเร่งของวัตถุ

• # เสื้อ # คือเวลาในหน่วยวินาที

ในกรณีนี้, # a = g = 9.8 "m / s" ^ 2 #สมมติว่าความต้านทานอากาศน้อยมาก

ถ้าวัตถุนั้นหลุดจากสิ่งใดสิ่งหนึ่ง # U = 0 #และอื่น ๆ:

# v = 0 + 9.8 "m / s" ^ 2 * 2 "s" #

# = 19.6 "m / s" #

ดังนั้นพลังงานจลน์คือ:

# "KE" = 1/2 * 5 "kg" * (19.6 "m / s") ^ 2 #

# = 2.5 "kg" * 384.16 "m" ^ 2 "/ s" ^ 2 #

# = 960.4 "kgm" ^ 2 "/ s" ^ 2 #

# = 960.4 "J" #