Energia kinetyczna
Oblicz energię kinetyczną ruchu postępowego, masę albo prędkość z klasycznej zależności między masą i ruchem.
Ek = 1/2 × m × v² Obliczane wielkości
Ek - energia kinetyczna · m - masa · v - prędkość
Wzory z fizyki
Praca, energia i moc
Obliczaj pracę mechaniczną, zmiany energii, moc oraz wielkości związane z przekazywaniem energii.
Wzory i kalkulatory
Przejdź do wzoru
Praca mechaniczna
Oblicz pracę, siłę albo przesunięcie, gdy stała siła działa zgodnie z kierunkiem ruchu.
W = F × s Obliczane wielkości
W - praca mechaniczna · F - siła · s - przesunięcie
Moc, praca i czas
Oblicz średnią moc, pracę albo czas na podstawie zależności między przekazaną energią a czasem.
P = W / t Obliczane wielkości
P - średnia moc · W - praca lub energia · t - czas
Energia potencjalna grawitacji
Oblicz energię potencjalną grawitacji, masę, przyspieszenie grawitacyjne albo wysokość w pobliżu powierzchni planety.
Ep = m × g × h Obliczane wielkości
Ep - energia potencjalna grawitacji · m - masa · g - przyspieszenie grawitacyjne · h - różnica wysokości
Jak wybrać właściwy wzór
Energia kinetyczna
Ek = 1/2 × m × v² - Zastosowanie
- Energia kinetyczna ruchu postępowego jest równa połowie iloczynu masy i kwadratu prędkości.
- Obliczane wielkości
- Ek - energia kinetyczna (J) · m - masa (kg) · v - prędkość (m/s)
- Przykład: Energia kinetyczna samochodu
- Samochód o masie 1500 kg jedzie z prędkością 20 m/s. Oblicz jego energię kinetyczną.
Praca mechaniczna
W = F × s - Zastosowanie
- Dla stałej siły równoległej do przesunięcia praca mechaniczna jest iloczynem siły i przesunięcia.
- Obliczane wielkości
- W - praca mechaniczna (J) · F - siła (N) · s - przesunięcie (m)
- Przykład: Praca przy przesuwaniu ładunku
- Stała siła 250 N przesuwa ładunek o 12 m w tym samym kierunku. Oblicz pracę.
Moc, praca i czas
P = W / t - Zastosowanie
- Średnia moc jest pracą wykonaną, czyli energią przekazaną, w jednostce czasu.
- Obliczane wielkości
- P - średnia moc (W) · W - praca lub energia (J) · t - czas (s)
- Przykład: Średnia moc urządzenia podnoszącego
- Urządzenie wykonuje pracę 3600 J w ciągu 30 sekund. Oblicz jego średnią moc.
Energia potencjalna grawitacji
Ep = m × g × h - Zastosowanie
- W jednorodnym polu grawitacyjnym zmiana energii potencjalnej jest iloczynem masy, przyspieszenia grawitacyjnego i pionowej zmiany wysokości.
- Obliczane wielkości
- Ep - energia potencjalna grawitacji (J) · m - masa (kg) · g - przyspieszenie grawitacyjne (m/s²) · h - różnica wysokości (m)
- Przykład: Energia skrzyni na podeście
- Skrzynię o masie 12 kg podniesiono o 5 m. Przyjmij g = 9,81 m/s² i oblicz przyrost energii.
Co sprawdzić przed obliczeniem
Założenia i warunki
- Jest to klasyczny wzór dla ruchu postępowego. Pomija efekty relatywistyczne.
- Masa musi być większa od zera, a prędkość jest traktowana jako nieujemna wielkość skalarna.
- Energia zależy od wybranego układu odniesienia, ponieważ zmierzona prędkość zależy od tego układu.
- Wzór nie uwzględnia energii obrotowej, drgań ani energii wewnętrznej.
- Siła jest stała i równoległa do przesunięcia.
- We wzorze należy użyć składowej siły wzdłuż toru; siła prostopadła nie wykonuje pracy w tym modelu.
- Siła i przesunięcie muszą być podane w zgodnych jednostkach.
- Przesunięcie i siła używane jako dzielniki muszą być większe od zera.
Najczęstsze błędy
- Pominięcie kwadratu prędkości.
- Użycie gramów przy obliczaniu dżuli bez wcześniejszej zamiany masy na kilogramy.
- Podstawienie prędkości w km/h tak, jakby była już wyrażona w m/s.
- Traktowanie wyniku jako energii całkowitej bez osobnego uwzględnienia energii obrotowej.
- Użycie pełnej wartości siły, gdy nie jest równoległa do przesunięcia.
- Traktowanie nieruchomego podtrzymywania przedmiotu jako pracy mechanicznej mimo zerowego przesunięcia.
- Mieszanie kilodżuli z dżulami albo kilometrów z metrami.
- Mylenie pracy mierzonej w dżulach z mocą mierzoną w watach.