انرژی جنبشی - آموزش تصویری - زبان ساده
موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .
محاسبه آنلاین مقدار انرژی جنبشی، جرم و تندی
سلامابزار زیر فوق العاده و بی نظیر است. چون بهترین شیوه یادگیری حل مسئله را ارائه می کند. در هیچ جای دیگری چنین ابزار فوق العاده ای را نمی توانید پیدا کنید. برای طراحی آن وقت زیادی صرف کردیم و کاملا رایگان در اختیار عموم قرار دادیم. لطفا از آن استفاده کنید. اعداد مختلف را وارد کنید و آنها را تغییر دهید. به این ترتیب شما می توانید بی نهایت سوال با پاسخ تشریحی ایجاد کنید. از همه مهمتر، حتی می توانید مسائل درون یا آخر فصل و نیز مثال های کتاب درسی را با آن حل کنید.
معلمان محترم می توانند برای طراحی سوال و یا بررسی درستی سوال خود، از این ابزار ارزشمند استفاده کنند( پس از آنکه نرم افزار سوال را تولید کرد می توانید ظاهر و ادبیات سوال را به دلخواه خود تغییر دهید). با احترام: ژرفنما
روش استفاده:
در قسمت پایین، سه ورودی اعداد وجود دارد. در دو ورودی، عدد دلخواه خود را وارد کنید. سپس روی دکمه محاسبه کلیک کنید. تا حل تشریحی آن، ارائه می شود.
توضیح بیشتر
- فرض کنید سه ورودی برای عدد داریم اگر در ورودی اول و دوم، عدد وارد کنید کمیت سوم حساب می شود. اما اگر در ورودی دوم و سوم، عدد وارد کنید کمیت اول حساب می شود و ...
-
برای وارد کردن اعداد توان دار، ما از ساده ترین روش ( یعنی e-notation )استفاده کردیم. برای این کار، از حرف e استفاده کنید. مثلا 105 × 3 را به صورت 3e5 وارد کنید
همچنین 5-10 × 3 را به صورت 3e-5 وارد کنید
عدد 19-10 × 1/6 را به صورت 1.6e-19 وارد کنید
عددی مانند 105 را به صورت 1e5 وارد کنید.(یعنی به صورت e5 وارد نکنید).
دقت کنید هنگام وارد کردن e صفحه کلید شما انگلیسی باشد وگرنه وارد نمی شود. - برای وارد کردن اعداد اعشاری، مثلا 6/5 به جای علامت اعشار / از علامت نقطه . استفاده کنید
1 - انرژی جنبشی و فرمول آن
در درس قبل مفهوم انرژی را بیان کردیم. یادآوری می کنیم که انرژی جنبشی، نوعی انرژی است که جسم به علت حرکت و جنبش خود دارد. نتیجه می گیریم جسمی که ساکن است، انرژی جنبشی ندارد. در این درس می خواهیم فرمول انرژی جنبشی را توضیح دهیم و روش حل مسائل را بررسی کنیم. در شکل روبرو فرمول انرژی جنبشی نشان داده شده است
در این فرمول:
K = انرژی جنبشی( برحسب ژول J ).
m = جرم جسم( برحسب کیلوگرم Kg ).
v = تندی جسم( برحسب متر بر ثانیه m/s ).
نکته دیگر اینکه فرض کنید سوال از شما انرژی را برحسب کیلو ژول خواسته است. در این مورد، سوال را با یکاهای سیستم SI حل کنید و انرژی را محاسبه کنید. عددی که به دست می آید برحسب ژول است. در پایان آن را به کیلوژول تبدیل کنید.
یک گلوله با جرم 2000 گرم و با تندی 400 سانتی متر بر ثانیه در حرکت است انرژی جنبشی آن چند کیلو ژول است؟
دقت کنید در این سوال مجبور هستیم جرم و تندی را به یکای مناسب، یعنی SI تبدیل کنیم. مقادیر را در فرمول جایگذاری کردیم. در نهایت عدد 16 برای انرژی بدست آمد. قبلا گفتیم در SI یکای انرژی برحسب ژول است. بنابر این، عدد به دست آمده برحسب ژول است. برای آنکه آن را به کیلوژول تبدیل کنیم، آن را بر 1000 تقسیم می کنیم. پس جواب نهایی برابر 0/016 کیلوژول است.
ممکن است سوال را کمی پیچیده کنند. مثلا به صورت وارونه مطرح کنند. یعنی انرژی جنبشی را داشته باشیم و بخواهیم جرم یا تندی جسم را محاسبه کنیم. در این حالت، فقط یک مقدار ریاضیات لازم است. مخصوصا اگر تندی جسم را بخواهیم حساب کنیم نیاز به جذر گیری است.
سنگی با جرم 20 کیلوگرم از یک ارتفاع سقوط می کند. در لحظه ای که انرژی جنبشی سنگ برابر 4 کیلو ژول است، تندی آن چقدر است؟
چون انرژی برحسب کیلو ژول بیان شده است باید آن را به ژول تبدیل کنیم. به همین دلیل آن را در 1000 ضرب کردیم که در نتیجه انرژی جنبشی آن برابر 4000 ژول می شود.در پایان محاسبات، چون v2 برابر 400 شده است باید جذر بگیریم تا v محاسبه شود.
2 - چگونه سوال های مقایسه ای را حل کنیم؟
گاهی ممکن است فقط مقایسه کمیت ها مطرح باشد مثلا تندی یک ماشین دو برابر ماشین دیگر است. در اینجا عدد دقیق تندی را نمی دانیم. بنابراین نمی توانیم در فرمول، عدد قرار دهیم . روش های مختلفی برای حل این گونه سوال ها وجود دارد :
روش 1: می توانیم به جای یک کمیت، یک پارامتر قرار دهیم. مثلا اگر جرم یک جسم 2 برابر دیگری باشد به جای جرم یک جسم m و به جای دیگری 2m قرار می دهیم و انرژی جنبشی را حساب می کنیم و باهم مقایسه می کنیم. این روش ممکن است گاهی وقت گیر باشد.
روش 2: کمیت ها را بر هم تقسیم می کنیم و از فرمول مقایسه ای روبرو استفاده می کنیم
روش3 : به جای کمیت ها عدد مناسب قرار می دهیم مثلا به جای تندی عدد 1 و به جای جرم عدد 2 را قرار می دهیم. این روش ساده تر است
دو ماشین با مشخصات روبرو را در نظر بگیرید انرژی جنبشی کدام ماشین بیشتر است و چند برابر دیگری است؟
در روش اول ، به جای جرم عدد 2 و به جای تندی عدد 1 قرار می دهیم. می بینیم انرژی جنبشی ماشین دوم دو برابر اولی است. این روش فقط برای مقایسه مفید است و نمی توان مقدار دقیق را به دست آورد.
در روش دوم بدون اینکه اعداد فرضی به کار ببریم مقایسه را انجام دادیم
یک نکته کاربردی: اگر خواستید بیش از دو جسم را با هم مقایسه کنید روش اول مناسب تر است.
بخش نظرات