* Il lavoro è il trasferimento di energia: Il lavoro è la quantità di energia trasferita a un oggetto da una forza che agisce a distanza. È misurato in Joules (J).
* L'energia può avere forme diverse: L'energia trasferita per lavoro può essere immagazzinata come energia potenziale (come l'energia potenziale gravitazionale), l'energia cinetica (energia del movimento) o essere convertita in altre forme come il calore.
* L'energia cinetica si riferisce alla velocità: L'energia cinetica di un oggetto dipende dalla sua massa e velocità. La formula per l'energia cinetica è:
Ke =(1/2) * Mass * Velocity²
Per calcolare la velocità, sono necessarie ulteriori informazioni:
1. Velocità iniziale: Se conosci la velocità iniziale dell'oggetto, è possibile utilizzare il teorema di energia di lavoro per trovare la velocità finale. Il teorema di energia di lavoro afferma che il lavoro netto svolto su un oggetto è uguale al cambiamento nella sua energia cinetica:
Work =Δke =(1/2) * Mass * (Velocità finale - Velocità iniziale²)
2. Tipo di lavoro: Se conosci il tipo di lavoro svolto (ad esempio, il lavoro svolto contro la gravità, il lavoro svolto per attrito), puoi metterlo in relazione con il cambiamento di energia potenziale o l'energia persa a causa dell'attrito. Quindi, è possibile utilizzare la conservazione dell'energia per mettere in relazione il cambiamento di energia potenziale o persa con il cambiamento di energia cinetica e trovare la velocità.
Esempio:
Diciamo che un oggetto da 2 kg viene sollevato verticalmente 5 metri. Il lavoro svolto contro la gravità è:
Lavoro =forza * distanza =(massa * gravità) * altezza =2 kg * 9,8 m/s² * 5 m =98 j
Questo lavoro è immagazzinato come energia potenziale gravitazionale. Se l'oggetto viene quindi rilasciato, tutta la potenziale energia si converte in energia cinetica. Possiamo trovare la velocità appena prima che colpisca il terreno:
Energia potenziale =energia cinetica
98 J =(1/2) * 2 kg * Velocity²
Velocity² =98 m²/s²
velocità =9,9 m/s
In sintesi, per calcolare la velocità di un oggetto utilizzando il lavoro, sono necessarie informazioni sulla velocità iniziale o sul tipo di lavoro svolto e è necessario applicare il teorema dell'energia di lavoro o la conservazione dei principi energetici.
