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オブジェクトの機械的エネルギーをどのように計算しますか?

機械的エネルギーは、オブジェクトのポテンシャルエネルギーの合計です 運動エネルギー 。計算方法は次のとおりです。

1。ポテンシャルエネルギー(PE):

* 重力ポテンシャルエネルギー: これは、重力場での位置のためにオブジェクトが所有するエネルギーです。

*式:PE =MGH

* m =オブジェクトの質量(kg)

* G =重力による加速(9.8 m/s²)

* H =基準点(m)の上のオブジェクトの高さ

* 弾性ポテンシャルエネルギー: これは、スプリングのように変形した弾性オブジェクトに保存されたエネルギーです。

*式:PE =(1/2)kx²

* k =スプリング定数(n/m)

* x =平衡位置からの変位(m)

2。運動エネルギー(KE):

*これは、その動きのためにオブジェクトが所有するエネルギーです。

*式:KE =(1/2)mV²

* m =オブジェクトの質量(kg)

* v =オブジェクトの速度(m/s)

3。総機械エネルギー(ME):

* me =pe + ke

例:

10 m/sの初期速度で、0.5 kgの質量があるボールが上向きに投げられると想像してください。 5メートルの高さでその機械的エネルギーを計算しましょう。

* PE: PE =(0.5 kg)(9.8 m/s²)(5 m)=24.5 j

* ke: 速度を5メートルで見つけるには、運動式方程式を使用する必要があります。無視できる空気抵抗を仮定すると、その時点での速度は約7.07 m/sになります。

KE =(1/2)(0.5 kg)(7.07 m/s)²=12.5 j

* me: me =24.5 j + 12.5 j =37 j

重要なメモ:

*機械的エネルギーは、オブジェクトに作用する外力がない閉じたシステムで保存されます(摩擦や空気抵抗など)。 これは、総機械エネルギーが一定のままであることを意味します。

*機械的エネルギーの単位はジュール(J)です。

機械的エネルギーを計算したい特定のシナリオがある場合はお知らせください。プロセスを歩くのを手伝うことができます。

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