Comprensione dei concetti
* Energia cinetica: L'energia che un oggetto possiede per il suo movimento. È calcolato usando la formula:ke =(1/2) mv², dove:
* Ke =energia cinetica (misurata in joule)
* m =massa (misurato in chilogrammi)
* v =velocità (misurata in metri al secondo)
* Energia potenziale: L'energia che un oggetto possiede a causa della sua posizione rispetto a un punto di riferimento. In questo caso, è l'energia potenziale gravitazionale che il nichel ha prima che cada.
* Conservazione dell'energia: L'energia non può essere creata o distrutta, trasformata solo da una forma all'altra. Quando il nichel cade, la sua energia potenziale si converte in energia cinetica.
Passaggi per calcolare l'energia cinetica
1. Determina la massa del nichel: Un nichel americano ha una massa di circa 5 grammi. Converti questo in chilogrammi:5 grammi / 1000 grammi / chilogrammo =0,005 kg
2. Determina la velocità del nichel: Dovrai conoscere la velocità del nichel al momento in cui vuoi calcolare la sua energia cinetica. Ecco un paio di modi per capirlo:
* Se conosci l'altezza che è caduta da: È possibile utilizzare la seguente formula per trovare la sua velocità (supponendo che nessuna resistenza all'aria):
V² =2GH
Dove:
* v =velocità (m/s)
* g =accelerazione dovuta alla gravità (9,8 m/s²)
* h =altezza è caduto da (m)
* Se riesci a misurare il tempo necessario per cadere: Puoi usare la seguente formula per trovare la sua velocità:
v =gt
Dove:
* v =velocità (m/s)
* g =accelerazione dovuta alla gravità (9,8 m/s²)
* t =tempo impiegato per cadere (s)
3. Calcola l'energia cinetica: Una volta che conosci la massa del nichel (m) e la velocità (V), collegarli alla formula di energia cinetica:
Ke =(1/2) mv²
Esempio
Diciamo che un nichel cade da un'altezza di 1 metro.
* Trova la velocità:
* v² =2 * 9,8 m/s² * 1 m
* v² =19,6 m²/s²
* V ≈ 4,43 m/s
* Calcola l'energia cinetica:
* Ke =(1/2) * 0,005 kg * (4,43 m/s) ²
* Ke ≈ 0,049 joules
Nota importante: Questo calcolo non presuppone alcuna resistenza all'aria. In realtà, la resistenza all'aria rallenterà il nichel, quindi l'energia cinetica reale sarà leggermente inferiore.
