* 作業はエネルギー転送です: 作業とは、距離で作用する力によってオブジェクトに伝達されるエネルギーの量です。ジュール(j)で測定されます。
* エネルギーには異なる形式を持つことができます: 作業によって伝達されるエネルギーは、ポテンシャルエネルギー(重力ポテンシャルエネルギーなど)、運動エネルギー(運動のエネルギー)、または熱などの他の形態に変換されることができます。
* 運動エネルギーは速度に関連しています: オブジェクトの運動エネルギーは、その質量と速度に依存します。運動エネルギーの式は次のとおりです。
ke =(1/2) *質量 *速度²
速度を計算するには、追加情報が必要です:
1。初期速度: オブジェクトの初期速度がわかっている場合は、ワークエネルギー定理を使用して最終速度を見つけることができます。ワークエネルギー定理は、オブジェクトで行われたネットワークは、その運動エネルギーの変化に等しいと述べています。
work =Δke=(1/2) * mass *(最終速度²-初期速度²)
2。作業の種類: 行われた作業の種類(たとえば、重力に対して行われた作業、摩擦によって行われた作業)を知っている場合、摩擦によりポテンシャルエネルギーまたは失われたエネルギーの変化に関連付けることができます。次に、エネルギーの保存を使用して、潜在的または失われたエネルギーの変化を運動エネルギーの変化に関連付け、速度を見つけることができます。
例:
2 kgのオブジェクトが垂直に5メートル持ち上げられるとしましょう。重力に対して行われる作業は次のとおりです。
作業=力 *距離=(質量 *重力) *高さ=2 kg * 9.8 m/s² * 5 m =98 j
この作業は、重力ポテンシャルエネルギーとして保存されます。オブジェクトがリリースされると、すべてのポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに変換されます。それが地面に当たる直前に速度を見つけることができます:
ポテンシャルエネルギー=運動エネルギー
98 J =(1/2) * 2 kg *速度²
Velocity²=98m²/s²
速度=9.9 m/s
要約すると、作業を使用してオブジェクトの速度を計算するには、初期速度または行われた作業の種類に関する情報が必要であり、作業エネルギーの定理またはエネルギー原理の保存を適用する必要があります。