Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe berekent u verplaatsing van een object met behulp van de werk-energievergelijking?

U kunt de verplaatsing niet direct berekenen met alleen de werk-energievergelijking. De stelling van het werk-energie relateert het werk dat wordt gedaan op een object aan zijn verandering in kinetische energie, niet de verplaatsing ervan. Dit is waarom en hoe u verplaatsingsberekeningen kunt benaderen:

Work-Energy Stelling:

* w =Δke

* W =werk gedaan op het object

* Δke =verandering in kinetische energie (laatste ke - initiële ke)

Waarom het niet direct verplaatsing geeft:

* Werk is een maat voor energieoverdracht als gevolg van een kracht die over een afstand werkt. Het vertelt u niet inherent dat de specifieke afgelegde afstand.

* Kinetische energie hangt af van de massa en snelheid van het object, niet direct van zijn positie.

Hoe verplaatsing te berekenen:

1. Inzicht in het probleem: Identificeer de krachten die op het object werken en alle informatie die u hebt over de initiële en uiteindelijke toestanden (snelheid, kinetische energie, enz.).

2. Relevante fysica toepassen: Afhankelijk van de situatie kunt u gebruiken:

* Constante versnellingsvergelijkingen: Als u de versnelling, initiële snelheid en tijd kent, kunt u vergelijkingen zoals gebruiken

* Δx =v₀t + (1/2) at²

* de wetten van Newton: Pas de tweede wet van Newton (F =MA) toe om de versnelling te vinden en gebruik vervolgens de constante versnellingsvergelijkingen.

* Conservering van energie: In sommige gevallen kunt u het principe van behoud van mechanische energie (KE + PE =constant) gebruiken als conservatieve krachten zoals zwaartekracht betrokken zijn.

3. Combineren met werk-energie: U kunt de stelling van het werk-energie gebruiken om het werk te vinden dat aan het object is gedaan, dat kan worden gerelateerd aan de kracht en verplaatsing.

Voorbeeld:

Stel je een doos voor die over een wrijvingsloos oppervlak glijdt. Je kent de initiële snelheid, de kracht uitgeoefend en de uiteindelijke snelheid. Hier is hoe u de verplaatsing zou kunnen vinden:

1. Bereken het gedaan werk: Met behulp van de stelling van het werk -energie, w =ΔKe =(1/2) mv² - (1/2) mv₀²

2. Beteken werk tot kracht en verplaatsing: W =fAx. Omdat je de kracht en het werk kent, kun je de verplaatsing Δx vinden.

Kortom, de stelling van de werk-energie helpt de betrokken energieveranderingen te begrijpen, maar u hebt aanvullende informatie (zoals krachten, versnelling of tijd) nodig om de verplaatsing direct te berekenen.