TR

Kinetik enerji hesaplama: potansiyel enerji, iş ve güç

Kinetik enerji hesaplama – kısaca: Ek = ½ · m · v². 50 km/sa (13,9 m/s) hızla giden 1000 kg’lık bir otomobilin yaklaşık 96 kJ enerjisi vardır; bu 9,8 m’den düşmeye eşittir. Hız karesel olduğu için hızı iki katına çıkarmak enerjiyi dört katına çıkarır.

Örnek: Ne hesaplamak istiyorsunuz: Kinetik enerji (kütle, hız) · Kütle m 1.000 kg · Hız v 50 · Birim: km/sa → Sonuç: Ek = 96.450 J (96,45 kJ). Kaynak: OpenStax, OpenStax University Physics Vol. 1, 7.2 Kinetic Energy and 8.1 Potential Energy of a System. Güncelleme: .

kg
AraçlarımGirdileriniz yalnızca bu tarayıcıda saklanır.

Sonuç

Sonuç
Ek = 96.450 J (96,45 kJ)
Karşılaştırma
9,835 m yükseklikten serbest düşen bir cisim aynı enerjiye sahip olurdu.
Diğer birimlerde
BirimDeğer
Joule96.450 J
Kilojoule96,45 kJ
Watt-saat26,79 Wh
Kilokalori23,05 kcal
Çözüm adımları
  • m/s cinsinden hız: 50 km/sa / 3,6 = 13,89 m/s
  • Ek = ½ · m · v² = ½ · 1.000 kg · (13,89 m/s)² = 96.450 J

Nasıl hesaplanır?

Kinetik enerji formülü

Kütlesi m olan ve v hızıyla hareket eden bir cismin kinetik enerjisi:

Ek = ½ · m · v²  ·  hıza göre çözülürse: v = √(2 · Ek / m)

Birimler: kütle kg, hız m/s, enerji joule (1 J = 1 kg·m²/s²). km/sa önce 3,6’ya bölünür.

Çözümlü örnek

  1. Otomobil: m = 1000 kg, v = 50 km/sa = 13,89 m/s
  2. Ek = ½ · 1000 kg · (13,89 m/s)² = 96.451 J ≈ 96,5 kJ
  3. 100 km/sa’te: 385,8 kJ, yani dört katı. Bu yüzden fren mesafesi hızın karesiyle artar.

Diğer temel formüller

BüyüklükFormülBirim
Potansiyel (çekim) enerjiEp = m · g · hJ
İşW = F · x · cos αJ = N·m
GüçP = W / tW = J/s
Kuvvet (Newton’un 2. yasası)F = m · aN = kg·m/s²

g standart yer çekimi ivmesidir: 9,806 65 m/s² (NIST/CODATA); ders kitaplarında çoğu zaman 10 m/s² alınır. İşte yalnızca kuvvetin hareket yönündeki bileşeni sayılır: 60°’de yarısı, 90°’de iş sıfırdır.

Enerjinin korunumu

Sürtünme yoksa potansiyel enerji tamamen kinetik enerjiye dönüşür: m · g · h = ½ · m · v², dolayısıyla v = √(2 · g · h) ve kütle sadeleşir. Hesaplayıcı bu yüzden her kinetik enerji için eşdeğer düşme yüksekliğini gösterir. Dönüşümler: 1 Wh = 3600 J, 1 kcal = 4184 J (NIST SP 811).

Sıkça sorulan sorular

Kinetik enerji nasıl hesaplanır?

Ek = ½ · m · v²; kütle kg, hız m/s. Örnek: 5 m/s hızla giden 80 kg = ½ · 80 · 25 = 1000 J.

Kinetik enerjiden hız nasıl bulunur?

Formül hıza göre çözülür: v = √(2 · Ek / m). 1000 J ve 80 kg için √(2000 / 80) = 5 m/s.

Fizikte iş formülü nedir?

W = F · x · cos α. Bir kutuyu hareket yönünde 100 N kuvvetle 10 m itmek 1000 J iş demektir.

Kinetik enerji joule olarak nasıl hesaplanır?

Kütleyi kg, hızı m/s olarak girerseniz sonuç doğrudan joule çıkar. Gram ve km/sa kullanıyorsanız önce 1000’e ve 3,6’ya bölün.

İş ile güç arasındaki fark nedir?

Güç, birim zamanda yapılan iştir: P = W / t. 10 s’de 1000 J 100 W; aynı iş 2 s’de yapılırsa 500 W eder.

Kaynaklar ve yasal dayanak

Güncelleme: · Editoryal ilkeler

Benzer araçlar