Kombination des Energieerhaltungsgesetzes und des Arbeitsenergiesatzes

Es ist nicht selten für mich Job Als ein Ingenieur Experte finde eine Situation, in der mir Informationen fehlen. An diesem Punkt muss ich eine kreative Lösung finden, um das Problem zu lösen. Heute werden wir kreativ sein, wenn wir kombinieren Gesetz der Energieerhaltung und das Arbeitsenergiesatz um zu vermeiden, dass uns eine Schlüsselgröße fehlt, um die Kräfte zu berechnen, die auf die fallende Tasse Kaffee ausgeübt werden, die wir in dieser Blogserie verfolgt haben.

Das letzte Mal haben wir den Arbeitsenergiesatz auf unsere Tasse angewendet, während sie auf einem Tablett mit Katzenstreu ruhte. Heute werden wir die konfigurieren Satz Formel zur Berechnung der Kraft, die auf ihn wirkt, wenn er auf Müll trifft. Hier verlassen wir es

F × d = –½ × m × veinerzwei

wo, F. ist die Kraft, die den Vorschub des Bechers mit Teig verlangsamt U-Bahn in der Katzentoilette. Die Tasse stoppt schließlich und stoppt in einem Krater mit einer Tiefe, Re. Die linke Seite der Gleichung stellt den Arbeitsaufwand des Bechers dar, wenn dieser durch den Müll läuft, der als eine Kraft wirkt, die der Bewegung des Bechers entgegenwirkt.

Der Arbeitsenergiesatz wurde auf eine fallende Tasse Kaffee angewendet

Kinetische Energie verbindet Verschiebung

Die rechte Seite der Gleichung repräsentiert die kinetische Energie des Bechers, die er im freien Fall an seinem Aufprallpunkt auf den Müll gewonnen hat. Die rechte Seite ist negativ, weil der Becher Energie verliert, wenn er auf diese Gegenkraft trifft.

Angenommen, wir kennen die Werte der Variablen Re Y. U-Bahn, Größen, die leicht zu messen sind. Die kinetische Energieseite der Gleichung zeigt aber auch eine Variable mit unbekanntem Wert. veiner, die Geschwindigkeit des Bechers beim Aufprall. Diese Menge ist ohne hochentwickelte elektronische Geräte schwer zu messen, ähnlich wie ein Radargeschwindigkeitsdetektor, der von der Verkehrspolizei verwendet wird. Zum Zweck unserer Diskussion werden wir sagen, dass wir keinen Polizisten in der Nähe haben, um die Fallrate des Bechers zu messen.

Wenn Sie sich an die vorherigen Blog-Diskussionen erinnern, besagt das Gesetz zur Energieeinsparung, dass die kinetische Energie eines Objekts, in diesem Fall die unseres Bechers, gleich seiner potentiellen Energie ist. Es ist diese Äquivalenzbeziehung, die es uns ermöglicht, die Gleichung zu lösen und die Tatsache zu vermeiden, dass wir keinen Wert für haben veiner.

Wir werden das nächste Mal rechnen und die Zahlen verbinden.

Copyright 2016 – Philip J. O’Keefe, PE

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