Cómo calcular la energía cinética de un objeto

Puede usar la física para calcular la energía cinética de un objeto. Cuando empiece a empujar o tirar de un objeto fijo con una fuerza constante, empieza a mover si la fuerza que se ejerce es mayor que las fuerzas netas que resisten el movimiento, tales como la fricción y la gravedad. Si el objeto comienza a moverse 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.

Entonces, ¿cómo calcular la energía cinética?

Una fuerza que actúa sobre un objeto que se somete a un desplazamiento no trabajar en el objeto. Si esta fuerza es una red fuerza que acelera el objeto (de acuerdo con la segunda ley de Newton), a continuación, 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 llamado teorema de trabajo-energía. Después de saber cómo el trabajo se relaciona con la energía cinética, que está listo para dar un vistazo a cómo la energía cinética se relaciona con la velocidad y la masa del objeto.

La ecuación para encontrar la energía cinética, KE, es el siguiente, donde m es la masa y v es la velocidad:

Usando un poco de matemáticas, usted puede demostrar 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 de 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 por la aceleración. Suponga que usted está empujando en la misma dirección que el avión está empresa en funcionamiento, en este caso, COS 0 grados = 1, por lo que

W = Fs = mas

Suponiendo aceleración constante, puede atar esta ecuación para la velocidad final y original del objeto. Utilice la ecuación

dónde v_F es igual a la velocidad final y v_yo es igual a la velocidad inicial. La solución para la te dio

Si conecta este valor de la 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 la aceleración del modelo de avión - que es, en el movimiento del avión - y que el trabajo se convierte en energía cinética del avión, KE:

Esto es sólo el teorema trabajo-energía declarado como una ecuación.

Normalmente 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 usted está 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? Usando la ecuación para encontrar 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:

La bala tiene 1.800 julios de energía, que es una gran cantidad de energía para empacar en una bala de 10 gramos.