So werden Sie dynamisch: 9 Schritte (mit Foto) - Tipps

Video: VL7 Prof. V.L. Popov: Energiemethoden der Mechanik. Das Verfahren von Rayleigh-Ritz.

Inhalt

Schritte

Es gibt zwei Energieformen: potentielle Energie und kinetische Energie. Potenzielle Energie ist die Energie, die ein Objekt aufgrund seiner relativen Position zu einem anderen hat. Wenn Sie beispielsweise auf einem Hügel stehen, haben Sie eine größere potenzielle Energie als wenn Sie am Fuße des Hügels stehen. Kinetische Energie ist die Energie, die ein Objekt hat, wenn es sich bewegt. Kinetische Energie kann durch Vibration, Rotation oder Bewegung (Bewegung von einem Ort zum anderen) erzeugt werden. Wir können die kinetische Energie eines Objekts leicht berechnen, indem wir seine Masse und Geschwindigkeit gleichsetzen.

Schritte

Teil 1 von 3: Dynamik verstehen

Kennen Sie die dynamische Formel. Wir haben die Formel zur Berechnung der kinetischen Energie (KE) KE = 0,5 x mv. In diesem Rezept m Masse - ein Maß für die Menge an Materie in einem Objekt und v ist die Geschwindigkeit des Objekts oder die Geschwindigkeit, mit der es seine Position ändert.
- Die Antwort wird immer in Joule (J) ausgedrückt, der Standardmaßeinheit für kinetische Energie. Dies entspricht 1 kg * m / s.
Bestimmen Sie die Masse des Objekts. Wenn das Problem kein Gewicht ergibt, müssen Sie das Gewicht selbst bestimmen. Sie können das Objekt wiegen und einen Wert in Kilogramm (kg) erhalten.
- Balance-Einstellung. Bevor Sie ein Objekt wiegen, müssen Sie die Waage auf Null einstellen.
- Legen Sie das Objekt auf die Waage. Legen Sie das Objekt vorsichtig auf die Waage und notieren Sie die Masse in Kilogramm.
- Bei Bedarf von Gramm in Kilogramm umrechnen. Für die endgültige Berechnung muss die Masse in Kilogramm angegeben werden.
Berechnen Sie die Geschwindigkeit des Objekts. Normalerweise gibt Ihnen das Problem die Geschwindigkeit des Objekts. Wenn nicht, können Sie die Geschwindigkeit anhand der Entfernung bestimmen, die das Objekt zurückgelegt hat, und anhand der Zeit, die es benötigt, um den gesamten Weg zurückzulegen. Die Einheit für die Geschwindigkeit ist Meter pro Sekunde (m / s).
- Die Geschwindigkeit wird durch Verschiebung geteilt durch Zeit definiert: V = d / t. Die Geschwindigkeit ist eine Vektorgröße, dh sie hat die Größe und Bewegungsrichtung. Die Größe ist der numerische Wert, der die Geschwindigkeit quantifiziert, während die Bewegungsrichtung die Richtung ist, in der die Geschwindigkeit während der Bewegung stattfindet.
- Beispielsweise kann die Geschwindigkeit eines Objekts je nach Bewegungsrichtung 80 m / s oder -80 m / s betragen.
- Um die Geschwindigkeit zu berechnen, teilen Sie die Entfernung, die das Objekt zurücklegen muss, durch die Zeit, die es benötigt, um diese Entfernung zurückzulegen.
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Teil 2 von 3: Dynamik

Schreiben Sie die Formel auf. Wir haben die Formel zur Berechnung der kinetischen Energie (KE) KE = 0,5 x mv. In diesem Rezept m Masse - ein Maß für die Menge an Materie in einem Objekt und v ist die Geschwindigkeit des Objekts oder die Geschwindigkeit, mit der es seine Position ändert.
- Die Antwort wird immer in Joule (J) ausgedrückt, der Standardmaßeinheit für kinetische Energie. Dies entspricht 1 kg * m / s.
Setzen Sie Masse und Geschwindigkeit in die Gleichung ein. Wenn Sie die Masse oder Geschwindigkeit des Objekts nicht kennen, müssen Sie es finden. Angenommen, Sie kennen diese beiden Werte und lösen das folgende Problem: Bestimmen Sie die kinetische Energie einer Frau mit einem Gewicht von 55 kg und einer Geschwindigkeit von 3,87 m / s. Da Sie die Masse und Geschwindigkeit der Person kennen, würden Sie sie in die Gleichung einfügen:
- KE = 0,5 x mv
- KE = 0,5 x 55 x (3,87)
Löse die Gleichung. Nachdem Sie die Masse und Geschwindigkeit in die Gleichung eingefügt haben, finden Sie die kinetische Energie (KE). Quadrieren Sie die Geschwindigkeit und multiplizieren Sie dann alle Variablen miteinander. Denken Sie daran, Ihre Antworten in Joule (J) zu schreiben.
- KE = 0,5 x 55 x (3,87)
- KE = 0,5 x 55 x 14,97
- KE = 411.675 J.
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Teil 3 von 3: Verwenden von kinetischer Energie, um Geschwindigkeit oder Masse zu finden

Schreiben Sie die Formel auf. Wir haben die Formel zur Berechnung der kinetischen Energie (KE) KE = 0,5 x mv. In diesem Rezept m Masse - ein Maß für die Menge an Materie in einem Objekt und v ist die Geschwindigkeit des Objekts oder die Geschwindigkeit, mit der es seine Position ändert.
- Die Antwort wird immer in Joule (J) ausgedrückt, der Standardmaßeinheit für kinetische Energie. Dies entspricht 1 kg * m / s.
Ersetzen Sie die bekannten Variablen. Einige Probleme können Ihnen sagen, ob kinetische Energie gegen Masse oder kinetische Energie gegen Geschwindigkeit. Der erste Schritt zur Lösung dieses Problems besteht darin, alle bekannten Variablen in die Gleichung einzufügen.
- Beispiel 1: Wie schnell ist ein Objekt mit einer Masse von 30 kg und einer kinetischen Energie von 500 J?
  - KE = 0,5 x mv
  - 500 J = 0,5 x 30 x v
- Beispiel 2: Wie groß ist seine Masse, wenn ein Objekt eine kinetische Energie von 100 J und eine Geschwindigkeit von 5 m / s hat?
  - KE = 0,5 x mv
  - 100 J = 0,5 x m x 5
Wechseln Sie zur Gleichung, um unbekannte Variablen zu finden. Verwenden Sie die algebraische Methode, um nach unbekannten Variablen zu suchen, indem Sie alle bekannten Variablen auf eine Seite der Gleichung verschieben.
- Beispiel 1: Wie schnell ist ein Objekt mit einer Masse von 30 kg und einer kinetischen Energie von 500 J?
  - KE = 0,5 x mv
  - 500 J = 0,5 x 30 x v
  - Masse mit 0,5 multiplizieren: 0,5 x 30 = 15
  - Teilen Sie die kinetische Energie durch das gerade gefundene Ergebnis: 500/15 = 33,33
  - Holen Sie sich die Quadratwurzel, um die Geschwindigkeit zu finden: 5,77 m / s
- Beispiel 2: Wie groß ist seine Masse, wenn ein Objekt eine kinetische Energie von 100 J und eine Geschwindigkeit von 5 m / s hat?
  - KE = 0,5 x mv
  - 100 J = 0,5 x m x 5
  - Quadrieren Sie die Geschwindigkeit: 5 = 25
  - Mit 0,5 multiplizieren: 0,5 x 25 = 12,5
  - Teilen Sie die kinetische Energie durch das gerade gefundene Ergebnis: 100 / 12,5 = 8 kg
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