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質量を知っていて機能した場合、オブジェクトの速度をどのように刻みますか?

その質量とその上で行われた作業を使用して、オブジェクトの速度を直接計算することはできません。その理由は次のとおりです。

* 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。

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