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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、ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの合計です。

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: PE =MGH

* M =質量(kg)

* G =重力による加速(9.8 m/s²)

* H =高さ(m)

* 弾性ポテンシャルエネルギー: PE =(1/2)kx²

* k =スプリング定数(n/m)

* x =平衡からの変位(m)

2。運動エネルギー(KE):

* KE =(1/2)mV²

* M =質量(kg)

* v =速度(m/s)

3。総機械エネルギー:

*機械エネルギー(ME)=PE + KE

例:

10 m/sの初期速度で上向きに投げられる2 kgの質量のあるボールがあるとしましょう。 5メートルの高さで、ボールの機械的エネルギーを計算します。

* ポテンシャルエネルギー: PE =mgh =(2 kg)(9.8 m/s²)(5 m)=98 j

* 運動エネルギー: 速度を5メートルで見つけるには、方程式を使用する必要があります:v²=u² + 2asでは、u =初期速度、a =重力による加速度、およびs =変位です。 したがって、v²=10² + 2(-9.8)(5)=0。これは、5メートルの速度が0 m/sであることを意味するため、Ke =0 J.

* 機械的エネルギー: me =pe + ke =98 j + 0 j =98 j

重要なポイント:

* 機械的エネルギーの保存: 摩擦や空気抵抗などの非保守的な力がない場合、システムの総機械エネルギーは一定のままです。

* 単位: 機械的エネルギーは、ジュール(j)で測定されます。

* さまざまな形態のエネルギー: 機械的エネルギーは、1種類のエネルギーです。熱エネルギー、化学エネルギー、原子力エネルギーなどの他の形態があります。

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