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質量または速度は運動エネルギーに大きく影響しますか?

質量と速度の両方が運動エネルギーに大きな影響を及ぼしますが、速度ははるかに重要な効果があります 。その理由は次のとおりです。

* 運動エネルギー式: 運動エネルギーの式は次のとおりです。

ke =1/2 *mv²

どこ:

* KEは運動エネルギーです

* mは質量です

* Vは速度です

* 速度四角: 速度(v)が式で四角いことに注意してください。これは、速度を2倍にすると、運動エネルギーを4倍(2²=4)増加させることを意味します。速度を3倍にすると、運動エネルギーを9倍(3²=9)増加させます。

* 質量との線形関係: 運動エネルギーは、質量と線形関係を持っています。これは、質量を2倍にすると、運動エネルギーを2倍にすることを意味します。

要約: 質量は運動エネルギーに寄与しますが、速度が式で四角いため、速度ははるかに大きな効果があります。速度のわずかな変化は、運動エネルギーのはるかに大きな変化につながる可能性があります。

例:

体重が1000 kgの2台と、体重が2000 kgの2台の車を想像してください。両方の車が10 m/sで移動している場合:

*軽い車にはKE =1/2 * 1000 kg *(10 m/s)²=50,000ジュール

*より重い車にはKE =1/2 * 2000 kg *(10 m/s)²=100,000ジュール

それでは、質量を同じ(1000 kg)に保ちましょうが、速度を20 m/sに増やしましょう。

*現在、車にはKE =1/2 * 1000 kg *(20 m/s)²=200,000ジュール

ご覧のとおり、速度を2倍にすると、質量を2倍にするよりもはるかに大きな速度エネルギーが増加しました。

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