この記事では、運動エネルギーの計算方法を見ていきます。 運動エネルギー は、オブジェクトがその動きによって持つエネルギーであり、オブジェクトの速度と質量の両方に依存します。体の動きの方向は、運動エネルギーに影響を与えません。移動体の場合、運動エネルギーは、体を静止状態からその速度まで加速するために実行する必要のあるネットワークとして定義されます。オブジェクトが一定の正味の力によって静止状態から加速されると仮定します。この状況では、加速度も一定であり、「suvat」運動方程式を使用できます。

加速後の体の運動エネルギーが

、私たちはそれを見つけることができます

どこ

は一定の力の大きさであり、

オブジェクトの質量です、

は一定の加速度であり、

変位です。

方程式から

、 我々は持っています

。初速度が0なので、次のようになります。

。それで、

これは、オブジェクトの運動エネルギーを定義します。

オブジェクトが最初は静止していなかったとします。そうして 完了したネットワーク:

.

つまり、行われる仕事は、最終的な運動エネルギー、つまり初期の運動エネルギー、または オブジェクトに対して行われるネットワークは、オブジェクトの運動エネルギーの変化に等しくなります。

しかし、力が一定でない場合はどうなりますか？この場合、微積分を使用する必要があります。行われた作業には微積分の定義を使用します。

私たちのネットワークが体で行われるように、そして

私たちの正味の力として：

今、

.

申請中 連鎖法則,

次に、

オブジェクトの初速度が0の場合をもう一度考えると、運動エネルギーを次のように定義できます。

オブジェクトの速度が

。また、行われた仕事が体の運動エネルギーを変えるために使用されたという状況に終わります。

結果

多くの場合、 仕事運動エネルギー定理。これは、 オブジェクトに対して行われるネットワークは、オブジェクトの運動エネルギーの変化に等しい。ネットワークが本体で行われる場合は注意してください

、その後、オブジェクトの速度が低下します。この場合、ネットワークはオブジェクトによって実行されます。

運動エネルギーはスカラー量です：

用語では、速度の符号は運動エネルギーには関係ありません。仕事と同様に、運動エネルギーもジュール（J）で測定されます。

運動エネルギーの計算方法–例

例1

質量がそれぞれ450kgと70kgで、18 msの速度で移動する馬とライダーの運動エネルギーを求めます。^-1.

この例の馬とライダーは、約84kJの運動エネルギーを持っています。

例2

質量20kgの物体は、300 Nの一定の力で前方に引っ張られ、400Nの一定の抵抗力が反対方向に作用します。オブジェクトが15msの速度で移動している場合^-1 特定の時間に前進し、さらに2 m移動した後、オブジェクトの運動エネルギーがどのくらいになるかを調べます。

合力は

。行われたネットワークはその後です

.

仕事運動エネルギー定理から、

.

それで、

これは予想されることです。行われるネットワークはオブジェクトの動きと反対方向であるため、運動エネルギーが減少することを期待する必要があります。

例3

勢いのあるオブジェクトについてそれを示す

, その運動エネルギー

によって与えられる可能性があります