Arbeit und Energie, Geschwindigkeit und Kalorien

In meiner Arbeit mag Ingenieur Experte Ich musste Joules noch nie konvertieren Arbeitsenergie Innerhalb Kalorien, Aber genau das werden wir heute gemeinsam tun. Das letzte Mal haben wir den Arbeitsenergiesatz auf den Fortschritt des Schlittens des Weihnachtsmanns angewendet und festgestellt, dass eine entgegengesetzte Windkraft von 3848,7 Newton – oder 865,2 Pfund Für diejenigen von uns Amerikanern verlangsamte er sein Team von einer Anfangsgeschwindigkeit von 90 Metern pro Sekunde auf eine Endgeschwindigkeit von 40 Metern pro Sekunde, und das geschah über eine Distanz von 760 Metern. Heute werden wir sehen, wie viele Kalorien Rentiere müssen Geld ausgeben, um wieder die volle Liefergeschwindigkeit zu erreichen.

Arbeits- und Rentierenergiesatz

Prancer liebt Haferflocken

Wir wissen jetzt, dass der Weihnachtsmann alle seine Lieferungen im vergangenen Weihnachten pünktlich erfolgreich ausgeführt hat, was bedeutet, dass sein Rentierteam irgendwann wieder die volle Fluggeschwindigkeit des Schlittens erreichen konnte. Sie haben es getan, indem sie zusätzliche Energie verbraucht haben. Wir werden den Arbeitsenergiesatz verwenden, um herauszufinden, wie viel Energie äquivalent ist. Hier ist noch einmal der Satz:

W = ½ × m × [v22v12]

wo W. ist die Arbeit / Energie, die erforderlich ist, um die Masse der Schlittenausrüstung zu beschleunigen, U-Bahn, von einer Anfangsgeschwindigkeit veiner mit Endgeschwindigkeit vzwei. Eine Auffrischung der besonderen Beziehung zwischen Arbeit und Energie finden Sie in unserem vorherigen Blog zu diesem Thema.

Wenn der Schlitten des Weihnachtsmanns eine Masse von 900 Kilogramm hat und seine Geschwindigkeit von 40 auf 90 Meter pro Sekunde steigen sollte, wird die dafür erforderliche Arbeit wie folgt berechnet:

W = ½ × (900 Kilogramm) × [(90 meters/second)2 – (40 meters/second)2]

W = ½ × (900 Kilogramm) × (6.500 Meterzwei/zweitezwei)

W = 2.925.000 Kilogrammzwei Meterzwei durch zweitezwei = 2.925.000 Joules

Also mussten Rudolph und seine Freunde 2.925.000 Joule ausgeben Energie 2.925.000 Joule machen Job. Um zu verstehen, woher Rudolph und sein Team kamen Energie, Wir müssen die Dinge in Bezug auf den Nährwert ausdrücken, dh in Einheiten von Kalorien

Wussten Sie, dass 1 Kalorie ist gleich 4.184,43 Joule? Wenn wir diese Äquivalenz auf unsere Situation anwenden, erhalten wir:

Erforderliche Ernährungsenergie = (2.925.000 Joules) × (4,184,43 Joule / Kalorie)

= 699,02 Kalorien

Das Nettoergebnis ist, dass das Team von Santa insgesamt 699,02 ausgegeben hat Kalorien damit alle Rentiere ihre Höchstgeschwindigkeit von 90 Metern pro Sekunde wiedererlangen. Das ist die Nahrungsenergie, die in etwas mehr als einer Tasse Haferflocken enthalten ist. Jetzt weiß jeder, dass der Weihnachtsmann sich gut um sein Rentier kümmert, und so erhielten sie zweifellos vor dem Start reichlich Hafer und Heu. Dieses wurde in seinem Körperfett für die zukünftige Verwendung bei Bedarf gespeichert.

Leider ist Weihnachten vorbei und es ist Zeit, zu den alltäglicheren Aspekten des Lebens zurückzukehren. Das nächste Mal werden wir die Prinzipien hinter dem Arbeitsenergiesatz anwenden, um die Bremskraft zu berechnen, die erforderlich ist, um ein fahrendes Auto anzuhalten.

Copyright 2015 – Philip J. O’Keefe, PE

____________________________________

About admin

Check Also

Maschinenbau, nicht nur Zahnräder

Als ich ein Kind war, hatte ich einen Freund, der dachte, dass jeder, der behauptete, …

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *