Geschwindigkeitsberechnung: Coriolis kinetische Energieformel

Letztes Mal haben wir die Coriolis Gaspard-Gustave-Formel zur Berechnung der kinetischen Energie vorgestellt. Heute werden wir es verwenden, um die Sinkgeschwindigkeit zu bestimmen, oder Geschwindigkeit, von der Tasse Kaffee, die wir in den letzten Blogs genau beobachtet haben. Um die Geschwindigkeit des Bechers zu berechnen, müssen wir die Aussage des Physikers Julius Robert von Mayer berücksichtigen, dass alle Energieformen miteinander zusammenhängen und tatsächlich austauschbar sind, da Energie nicht erzeugt oder zerstört werden kann, sondern sich nur ändern kann damit. Eine Übersicht finden Sie unter Das Gesetz der Energieerhaltung.

Lassen Sie uns nun dieses Konzept in die Praxis umsetzen und es auf den freien Fall unserer Kaffeetasse auf den Boden anwenden. Wieder die De Coriolis Formel,

KE = ½ × m × vzwei (einer)

wo U-Bahn ist die Masse unseres fallenden Objekts und v seine Geschwindigkeit. das ½ ist ein konstanter und unveränderlicher Begriff, der aufgrund der Mathematik vorhanden ist Integrationsregeln welches die Integralrechnung regelt. Die Berechnung und ihre Ableitungen gehen über den Rahmen dieses Blogs hinaus. Wenn Sie jedoch daran interessiert sind, dies fortzusetzen, folgen Sie diesem Link zu: Der Physik-Hypertext – Kinetische Energie.

Laut von Mayer Recht, genau in dem Moment, bevor der Becher den Boden berührt, seine kinetische Energie, KEist gleich der potentiellen Energie, BEWEGUNGSERZIEHUNG, KÖRPERERZIEHUNG, LEIBESERZIEHUNG, besessen, wenn passiv auf dem Regal ruhen. Mit anderen Worten, sobald der Becher mit dem Boden in Kontakt kommt, wird seine gesamte potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt.

Tasse BEWEGUNGSERZIEHUNG, KÖRPERERZIEHUNG, LEIBESERZIEHUNG wurde zuvor mit 4,9 kg • Meter berechnetzwei/zweitezwei. Sehen Berechnen Sie die potentielle Energie für eine Überprüfung. In diesem Wissen wird die mathematische Beziehung zwischen dem Becherpotential und den kinetischen Energien ausgedrückt als:

PE = KE = 4,9 kg • Meterzwei/zweitezwei (zwei)

Ersetzen dieser mathematischen Darstellung durch KE in Gleichung (1) kommen wir zu,

4,9 kg • Meterzwei/zweitezwei = ½ × U-Bahn × vzwei (3)

Wir kennen auch die Masse der Tasse, U-Bahn, entspricht 2,6 Kilogramm, so dass die Integration auf der rechten Seite von Gleichung (3)

4,9 kg • Meterzwei/zweitezwei = ½ × (0,25 kg) × vzwei (4)

Das lässt die Geschwindigkeit der Tasse vzwei, als einziger unbekannter Begriff übrig. Wir werden Algebra verwenden, um diese Variable zu isolieren, indem wir beide Seiten von Gleichung (4) durch teilen ½ × (0,25 kg).

(4,9 kg • Meterzwei/zweitezwei) ÷ [½ × ( 0.25kg)] = vzwei

39,20 Meterzwei/zweitezwei = vzwei

Schließlich werden wir die Quadratwurzel der Gleichung nehmen, um sie in Bezug auf zu platzieren v.

6,26 Meter / Sekunde = v

Die Geschwindigkeit des Bechers unmittelbar vor dem Aufprall beträgt 6,26 Meter / Sekunde oder fast 21 Fuß pro Sekunde.

Maschinenbauexperte Zeuge fallender Gegenstände

Das nächste Mal werden wir eine metrische Einheit diskutieren, die zur Messung der Energie verwendet wird Joule und entdecke den Mann dahinter.

Copyright 2015 – Philip J. O’Keefe, PE

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