Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe kun je de kinetische energie van een hemel duiker boven de aarde bepalen?

Hier is hoe u de kinetische energie van een skydiver boven de aarde kunt bepalen:

Inzicht in de concepten

* Kinetische energie: De energie die een object bezit vanwege zijn beweging. Het wordt berekend met behulp van de formule:

Kinetische energie (ke) =(1/2) * massa (m) * snelheid² (v²)

* massa (m): De massa van de skydiver in kilogrammen (kg).

* snelheid (V): De snelheid van de skydiver in meters per seconde (m/s).

hoe kinetische energie te bepalen

1. Meet de massa van de skydiver: Dit wordt meestal in het probleem gegeven of kan rechtstreeks van de skydiver worden verkregen.

2. Bepaal de snelheid van de skydiver: Dit is het lastige deel, omdat het tijdens de sprong verandert. Hier zijn een paar manieren om de snelheid te vinden:

* Directe meting: Als u toegang hebt tot een apparaat zoals een radarpistool, kunt u de snelheid van de skydiver direct op een specifiek punt meten.

* Luchtweerstand en eindsnelheid: Terwijl de skydiver valt, neemt de luchtweerstand toe totdat deze de zwaartekracht in evenwicht houdt. Dit wordt terminale snelheid genoemd. De terminale snelheid van een skydiver is meestal ongeveer 55 meter per seconde (120 mph), maar kan enigszins variëren op basis van factoren zoals lichaamsvorm, positie en kleding.

3. Bereken kinetische energie: Zodra je de massa en snelheid hebt, sluit je ze aan op de kinetische energieformule:

Ke =(1/2) * m * v²

Voorbeeld

Laten we zeggen dat een skydiver een massa van 70 kg heeft en valt met terminale snelheid (55 m/s).

* Ke =(1/2) * 70 kg * (55 m/s) ²

* KE =105,625 Joules (J)

belangrijke opmerkingen

* Veranderen snelheid: De kinetische energie van de skydiver is niet constant tijdens de sprong. Het neemt toe naarmate de skydiver versnelt tot het bereiken van terminale snelheid en blijft dan relatief constant totdat de parachute is ingezet.

* Luchtweerstand: De bovenstaande berekeningen veronderstellen geen luchtweerstand. In werkelijkheid beïnvloedt luchtweerstand de snelheid van de Skydiver aanzienlijk, waardoor het een uitdaging is om kinetische energie te berekenen, juist zonder meer geavanceerde fysica.

Laat het me weten als je nog meer vragen hebt!