كيفية حساب الطاقة الحركية

توجد الطاقة في شكلين مختلفين الطاقة الكامنة والطاقة الحركية. تُعرَّف الطاقة الكامنة بأنها الطاقة الكامنة التي يمتلكها الجسم نتيجة لموقعه بالنسبة إلى جسم آخر. مثال مصدر بحث X إذا كنت على قمة تل، فستحصل على طاقة كامنة أكثر مما لو كنت في أسفل التل. الطاقة الحركية هي الطاقة التي يمتلكها الجسم عندما يكون في حالة حركة. مصدر البحث X يمكن إنتاج الطاقة الحركية عن طريق الاهتزاز أو الدوران أو التذبذب (الحركة من مكان إلى آخر) مصدر البحث X يمكن تحديد الطاقة الحركية لجسم ما بسهولة باستخدام معادلة تعتمد على كتلة هذا الجسم وسرعته. X مصدر البحث

خطوات

فهم الطاقة الحركية

1. 1 تعرف على قانون الطاقة الحركية. قانون حساب الطاقة الحركية (KE) هو KE = 0.5 x mv2. يرمز الحرف “m” هنا إلى كتلة الجسم أو مقياس كمية المادة في الجسم، بينما يرمز الحرف “v” إلى سرعة الجسم أو المعدل الذي يتغير به وضع الجسم. X مصدر البحث

   • يجب أن يكون الناتج دائمًا بالجول (J)، وهي الوحدة القياسية للطاقة الحركية. الجول الواحد يعادل 1 كجم * م 2 / ثانية 2، (م = متر. ق = ثانية)

2. 2 احسب كتلة الجسم. إذا كنت تحل مشكلة والكتلة غير معروفة، فسيتعين عليك إيجاد الكتلة بنفسك. يمكن معرفته بوزن الجسم على مقياس والحصول على الكتلة بالكيلوجرام (كجم).

   • صفر المقياس. قبل أن تزن، يجب عليك أولاً ضبط المقياس على صفر. تسمى عملية ضبط المقياس هذه بإصدار صوت تنبيه. X مصدر البحث
   • ضع الجسم على الميزان. ضع الجسم برفق على الميزان وسجل كتلته بالكيلوجرام.

   • من الجرامات إلى الكيلوجرامات إذا لزم الأمر. يجب أن يكون الناتج بالكيلوجرام في الحسابات النهائية.

3. 3 احسب سرعة الجسم. غالبًا ما تعطيك المشكلة قيمة سرعة الجسم بين البيانات المعطاة. ولكن إذا لم يكن الأمر كذلك، فيمكنك الحساب باستخدام المسافة التي يقطعها الجسم والوقت المستغرق لقطع تلك المسافة. X هو مصدر بحث يعبر عن السرعة بالأمتار في الثانية (م / ث).

   • يتم تحديد السرعة من خلال صيغتها، وهي الإزاحة مقسومة على الوقت V = d / t. لاحظ أن السرعة كمية متجهة، مما يعني أن لها مقدارًا واتجاهًا. يمثل المقدار القيمة العددية للسرعة، بينما يعبر الاتجاه عن اتجاه السرعة أثناء حركة الجسم.
   • على سبيل المثال يمكن أن تكون سرعة جسم ما 80 م / ث أو -80 م / ث حسب اتجاه حركة الجسم.
   • لحساب السرعة، ما عليك سوى قسمة المسافة التي قطعها الجسم على الوقت الذي استغرقه لقطع تلك المسافة.

حساب الطاقة الحركية

1. 1 اكتب القانون. يبدو قانون حساب الطاقة الحركية (KE) كما يلي KE = 0.5 x mv2. هنا m تعني كتلة الجسم وهي مقياس لكمية المادة في الجسم، بينما يرمز الحرف “v” إلى سرعة الجسم أو معدل تغير موضعه بين مكانين. X مصدر البحث

   • يجب أن تكون إجابتك دائمًا بالجول (J)، وهي الوحدة القياسية للطاقة الحركية. الجول الواحد يعادل 1 كجم * م 2 / ثانية 2

2. 2 عوّض عن قيم الكتلة والسرعة في القانون. إذا كنت لا تعرف كتلة الجسم أو سرعته، فسيتعين عليك حسابه. بافتراض أنك تعرف قيمة كلا المتغيرين، نبدأ في حل المشكلة التالية “احسب الطاقة الحركية لامرأة وزنها 55 كجم تعمل بسرعة 3.87 م / ث. نظرًا لأنك تعرف وزن المرأة وسرعتها، يمكنك استبدالها مباشرة بالمعادلة على النحو التالي X Research Source

   • KE = 0.5 x mv2
   • KE = 0.5 × 55 × (3.87) 2

3. 3 حل المعادلة. بمجرد إدخال قيم الكتلة والسرعة، يمكنك حل المعادلة لحساب الطاقة الحركية (KE). ربّع السرعة ثم اضرب كل المتغيرات معًا. تذكر أن تكتب إجابتك بالجول (J) X Research Source

   • KE = 0.5 × 55 × (3.87) 2
   • KE = 0.5 × 55 × 14.97
   • KE = 411.675 جول

استخدم الطاقة الحركية لحساب الكتلة أو السرعة

1. 1 اكتب القانون. معادلة حساب الطاقة الحركية (KE) هي كما يلي KE = 0.5 x mv2. هنا m تعني كتلة الجسم، والتي هي مقياس لكمية المادة في الجسم، بينما يرمز الحرف “v” إلى سرعة الجسم أو معدل تغير موضعه من مكان إلى آخر. X مصدر البحث

   • يجب أن تكون إجابتك دائمًا بالجول (J)، وهي الوحدة القياسية للطاقة الحركية. الجول الواحد يعادل 1 كجم * م 2 / ثانية 2

2. 2 عوّض بقيم المتغيرات المعروفة. قد تعرف الطاقة الحركية والكتلة أو الطاقة الحركية والسرعة. إن استبدال قيم جميع المتغيرات المعطاة هو الخطوة الأولى في حل هذه المشكلة.

   • مثال 1 ما سرعة جسم كتلته 30 كجم والطاقة الحركية 500 J
     • KE = 0.5 x mv2
     • “500 J = 0.5 × 30 × v2”
   • مثال 2 ما كتلة جسم تبلغ طاقته الحركية 100 J وسرعته 5 m / s
     • KE = 0.5 x mv2
     • “100 J = 0.5 xmx 52”

3. 3 أعد ترتيب المعادلة لحساب قيمة المتغير المجهول. استخدم مبادئ الجبر حيث يمكنك حساب قيمة المتغير المجهول بإعادة ترتيب جميع المتغيرات المعروفة ووضعها في جانب واحد من المعادلة.

   • مثال 1 ما سرعة جسم كتلته 30 كجم والطاقة الحركية 500 J
     • KE = 0.5 x mv2
     • “500 J = 0.5 × 30 × v2”
     • اضرب الكتلة في 0.5 0.5 × 30 = 15
     • اقسم الطاقة الحركية على النتيجة السابقة 500/15 = 33.33
     • أوجد الجذر التربيعي للسرعة 5.77 م / ث.
   • مثال 2 ما كتلة جسم تبلغ طاقته الحركية 100 J وسرعته 5 m / s
     • KE = 0.5 x mv2
     • 100 J = 0.5 × م × 52
     • السرعة الربعية 52 = 25
     • اضرب السرعة في 0.5 0.5 × 25 = 12.5
     • اقسم الطاقة الحركية على النتيجة 100 / 12.5 = 8 كجم