Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat is de mechanische energie van een voetbal tijdens de pas?

U kunt de exacte mechanische energie van een voetbal niet bepalen tijdens een pas zonder meer informatie. Dit is waarom:

* Mechanische energie is de som van potentiaal en kinetische energie:

* potentiële energie (PE): Dit hangt af van de hoogte van het voetbal boven de grond. Hoe hoger de bal, hoe meer potentiële energie het heeft.

* kinetische energie (ke): Dit hangt af van de massa en snelheid van het voetbal. Hoe sneller de bal beweegt, hoe meer kinetische energie het heeft.

* variabelen tijdens een pass:

* Hoogte: De lengte van het voetbal verandert tijdens de pas, dus de potentiële energie verandert voortdurend.

* snelheid: De snelheid van het voetbal verandert ook van wanneer het de hand van de quarterback verlaat totdat deze wordt betrapt.

Om de mechanische energie op een specifiek punt tijdens de pass te berekenen, zou u nodig hebben:

1. Massa van het voetbal: Laten we aannemen dat een standaard voetbal ongeveer 0,43 kg weegt.

2. Hoogte van het voetbal: De hoogte boven de grond op dat moment.

3. snelheid van het voetbal: De snelheid en richting van het voetbal op dat moment.

formules:

* potentiële energie (PE) =MGH

* m =massa (kg)

* g =versnelling als gevolg van zwaartekracht (9,8 m/s²)

* h =hoogte (m)

* kinetische energie (ke) =1/2 mv²

* m =massa (kg)

* v =snelheid (m/s)

Voorbeeld:

Laten we zeggen dat het voetbal 2 meter boven de grond is en beweegt op 20 m/s.

* pe =(0,43 kg) * (9,8 m/s²) * (2 m) =8,43 J

* ke =1/2 * (0,43 kg) * (20 m/s) ² =86 J

Mechanische energie =PE + KE =8.43 J + 86 J =94.43 J

Belangrijke opmerking: Dit is slechts een voorbeeld voor een specifiek moment. De mechanische energie zal gedurende de pass continu veranderen.