Voorbeelden van kinetische en potentiële energie voor Natuurkunde High School

Als objecten bewegen ze kinetische energie . Digital Vision. / Photodisc / Getty Images

middelbare school natuurkunde is vaak een combinatie van wiskunde en wetenschap.Met een goede achtergrond in de algebra, kunnen de studenten een dieper inzicht in de kinetische en potentiële energie te krijgen.Eenvoudig gezegd, kinetische energie is energie in beweging, en potentiële energie opgeslagen energie.Potentiële energie is groter wanneer een object niet beweegt en wanneer het op een grotere hoogte boven de aarde.Potentiële energie kan worden omgezet in kinetische energie van een object in beweging.Hoe sneller een object beweegt, hoe meer kinetische energie heeft.

Transformatie van Energie

  • energie kan worden omgezet van potentiële in kinetische en van kinetische potentiële.Als bijvoorbeeld een vaas zit op een plank valt, krijgt meer bewegingsenergie geraakte potentiële energie valt.Wanneer hij de grond raakt en tot stilstand komt, wordt de kinetische energie weer omgezet in potentiële energie, maar de potentiële energie zou niet zo groot

    zijn als toen de vaas was hoger op de plank.Een ander voorbeeld is een achtbaan bij een halte op het hoogtepunt van de rit, waar het beschikt over een groot potentieel energie.Want het maakt haar afkomst en winsten snelheid, wordt de potentiële energie omgezet in kinetische.

Voorbeeld Kinetic Energy Berekening

  • U kunt kinetische energie te berekenen door het nemen van de helft van de massa van het object, vermenigvuldigd met de snelheid in het kwadraat.Stel dat een 56,2 kg ijs skater beweegt over de ijsbaan met een snelheid van 2,71 meter per seconde.U wilt de schaatser kinetische energie kennen.Neem de helft van de massa, die gelijk zal zijn aan 28,1 kg.Vierkant van de snelheid, die 7,34 meter zal evenaren per seconde.Nu, vermenigvuldigt deze twee getallen met elkaar.De schaatser van de kinetische energie is 205 Joules.

Voorbeeld potentiële energie Berekening

  • Om gravitationele potentiële energie van een object te berekenen, vermenigvuldigt de massa door de zwaartekracht van de aarde (een constante 9,8 meter per seconde in het kwadraat), dan vermenigvuldigen met de hoogte boven de Aarde.Als u een 6,2 kg stuk bagage op de luchthaven en heft het te nemen op je schouder 1,3 meter van de grond, kunt u de potentiële energie van de bagage te berekenen op je schouder: 6,2 kg is de massa van de bagage, 9.8 meter per secondekwadraat is de zwaartekracht op Aarde, en 1,3 meter is de hoogte van de bagage.De vergelijking om dit voorbeeld te lossen is 6,2 x 9,8 x 1,3 = 79 Joules van potentiële energie.

potentiële en kinetische energie gecombineerde

  • Indien geen andere energie aanwezig is, dan de som van kinetische en potentiële energie in een systeem is de mechanische energie.De mechanische energie die aanwezig is voordat een gebeurtenis is het zelfde na het evenement.Stel dat een 23,2 kg Olympische duiker springt verticaal in de lucht tot een hoogte van 10 meter boven het oppervlak van een 4 meter diepe zwembad.U kunt de snelheid van de duiker te berekenen als ze binnenkomt het zwembad als luchtweerstand niet wordt beschouwd.Gebruik de oppervlakte van het zwembad als een referentieniveau.Aftrekken van de diepte van het zwembad van de hoogte van de verticale sprong van de duiker: (10-4 = 6 meter).Los van potentiële energie op de top van de sprong duiker massa maal de zwaartekracht tijden hoogte vermenigvuldigen: (23,2 x 9,8 x 6) = 1.364 Joules.Omdat mechanische energie behouden, de kinetische energie van de duiker wanneer zij het water bereikt, is gelijk aan de potentiële energie boven haar springen, 1.364 Joules.Met de kinetische energie formule - de helft van de massa maal de snelheid kwadraat - oplossen van snelheid.Neem de helft van de massa van de duiker, 11,6 kg.Verdeel de kinetische energie van dit nummer, neem dan de vierkantswortel om snelheid te vinden.De snelheid van de duiker terwijl ze het zwembad binnenkomt is 10,8 meter per seconde.

    De potentiële energie voordat de gebeurtenis gelijk is aan de kinetische energie achteraf . De potentiële energie voordat de gebeurtenis gelijk is aan de kinetische energie achteraf.

Resources

  • PBS Learning Media;Energie in een achtbaan;2015
  • Hyperphysics;Kinetische energie;R. Nave;2012
110
0
2
Middelbare School