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動能計算機

這個動能計算機能幫助你計算運動能量的線上工具,它是依據動能的公式所開發,適合用在垂直或水平運動的物體動能計算。

公斤 (kg)
公尺/秒 (m/s)
焦耳 (J)

從物理中動能的定義開始

"能量"是做功的能力,能量存在於各種形式之中,其中一個就是動能。

當一個物體的電子或是系統處於動態時,代表著它們擁有動能。儘管動能及位能都與周遭環境有關,動能卻是直接與物體的速度有關。要確定一個特定動作需要多少能量,動能計算機是一個非常棒的工具。如果你需要最棒的計算機來解答關於靜止物體動能的物理等式,或是尋找缺少的變數,那麽動能計算機絕對是是你的最佳選擇。

 

如何區分動能及位能?

動能及位能是大家所知的兩種主要能量。由動作所產生的能量是動能。那你是如何判定動能的?答案是在環境之中。

範例:

一台被裝滿的卡車的質量,讓它無法像一台高速行駛的轎車一樣移動的那麼快,儘管它們使用的是相同的引擎。透過我們動能計算機的幫助,你可以快速獲得解答。

位能是其中一個廣為人知的主要能量形式。對於那些跟這個概念不熟的人們,它其實很簡單,它其實就是一種能量形式,用來表示它具有潛在力量能做功,但卻又不主動地展現出來或是對任何物體施予任何力量。位能是無法在物體的動態被發掘的,而是在於它的位置。

 

動能公式

你是否想要計算物體的質量、速度及動能?下面是動能公式。

K.E= 1/2 m v2

  質量(m

  速度(v

 

以下是計算動能的範例

題目:有一台質量450公斤車子以時速10m/s 的移動。讓我們來計算這台車子所具有的動能吧。

解答:

透過上方的公式來解出此題,

動能的來源是,

K.E = K.E = 1/2 × 450 kg ( 10 m/s )2

= 22500 kgm2s2

如果你想要估算移動一個物體所需要的能量,你可以使用上方的動能公式解出答案。記住,速度是被平方的,所以如它正在減速或是有任何些微的速度增加都會對動能產生巨大的影響。

你是否需要利用上述的公式來得到一個快速並準確的解答?不必擔心,因為你的問題或許只要有了我們的動能計算機的幫助,便能單的解出。但就另一方面來說,我們也需要注意這個公式的限制,因為相對論的作用會在高速狀態下更加明顯。

舉例來說,若有個物體以比光速高1%的速度移動,粗估2000 km/s ,那麼你最好使用相對能量計算機來計算。

 

動能的組成有什麼?

質量與能量都有固定的表達方式(國際單位制),質量的國際單位制為公制(gkg等)。動能及其它能量一樣,在量單位上具有相通的要素。在動能最常使用的單位包含:

  J ,焦耳,在國際單位制同等於kg * m2 / s2

  ft-lb ,英尺磅,英制系統

  eV ,電子伏特

  cal ,卡路里

  Wh ,瓦時,英制系統

下列是這些單位之間換算的比率

1 J = 0.7376 ft·lb = 6.242·10¹⁸ eV = 0.239 cal = 2.778·10⁴ Wh

上方的比率清楚地顯示出,數值的規模有許多不同的等級,所以說使用科學符號是非常方便的。使用前綴如"M""k"等也能輕易完成。使用我們的動能計算機就不用擔心單位的問題,你只需點選你想使用的單位,數據就會自動轉換了。

 

位能與動能(它們的差別)的能量形式

人們常常被位能跟動能兩者量測方式的差別搞混,儘管它們所使用的單位都是焦耳。就讓我們簡單地來看看它們的差別吧!

  位能是被儲存在內部的能量,因為它靜止不動。

  動能,顧名思義就是動作中所擁有的能量

想找到更多關於位能的資訊及如何計算它?位能計算機是幫助你計算物體擁有的位能含量最棒的工具。

 

""能量定理及其應用

在一系統中施力所造成的影響中,一定有一部分會被轉換成動能。一個稱為"動能定理"的數學公式在此完全套用,下例將說明為何。

W = Kf – Ki

Kf  = 最終動能

Ki  = 最初動能

W = 總作功


將上方公式套用到下圖中:

 

根據動能定理,所有力量造成的總作功等於動能變化。

Wg + WN + Wf = Kf – Ki

Wg = 重力的作功

WN = 反作用力的作功

Kf = 最終動能

Ki = 最初動能

動能有很多類型,其中包含:

  • 轉移動能
  • 震盪動能
  • 旋轉動能

震盪動能 (Ek=1/2kx2)

在平衡狀態下,以和諧動作震盪的粒子,是震盪動能的典型範例。它可能會以扭轉、彎曲、伸展的形式被展現,全取決於構造。請記得擺動是必然的,由於原子是會受到外力變動它們的空間位置。

轉移動能(EK=1/2mv2)

簡單來說,轉移動能(TKE)是指質量的中心以化學個體的質量之速度移動時,所釋放的能量。流體(氣體及液體)因為分子的隨機移動,會隨機分配轉移動能。動能計算機是估算轉移動能的唯一工具。

旋轉能動 (Ew=1/2Iw2)

每當說到化學變化時,旋轉動能(RKE)指的是關於一個化學實體旋轉的能量。w 代表的是旋轉頻率,而 I 是慣性(慣性越大,氫分子越接近)。

上述的能量類型都被熱輻射表現,也就是說它們會隨著溫度上升一起提高。

 

動壓與動能公式的相互關係

要表達動壓(作為流體的流動結果)請使用下列公式。

p = ρ * v² / 2

上述公式與動能公式有很多共通點。動壓有個跟動能不同的單位量詞,而密度可以被視為一個單位所具有的質量。我們的動能計算機是能估算流體動壓最棒最簡單的方式。現在馬上使用吧!如果你將質量換成密度的話,焦耳會是動壓中的帕。

下面是動能的範例

移動中的腳踏車是能找到動能的。首先我們身體的能量隨著我們轉動踏板被轉換到機械上。最初機械上的能量以位能的形式形成,但隨著輪子轉動,逐漸被轉為動能,因此擁有的動能是隨著速度增加的。若要將腳踏車減速並將能量將至0,煞車應該要針對力量來源的反方向作用

 

結語

根據看完本文章後,你應該也了解你多需要使用動能計算機及其超多有用的功能。這個計算機會讓你的腦袋在計算時放鬆一下。動能計算機一個絕佳的工具,它會協助你決定你需要多少能量來執行一個動作。能量可以輕鬆地被這個計算機算出。