เครื่องคำนวณพลังงานจลน์ (และพลังงานศักย์ งาน และกำลัง)
กรอกค่าของคุณ คำตอบและวิธีทำฉบับเต็มจะอัปเดตขณะที่คุณพิมพ์
ผลลัพธ์
หาพลังงานจลน์ของวัตถุที่เคลื่อนที่ อัตราเร็วที่สอดคล้องกับพลังงานจลน์ที่กำหนด หรือพลังงานศักย์โน้มถ่วง m·g·h โหมดงาน–พลังงานให้งานลัพธ์ที่ต้องใช้เพื่อเปลี่ยนอัตราเร็วของวัตถุ และแรงลัพธ์เฉลี่ยตลอดระยะทาง และโหมดกำลังหารงานด้วยเวลา ป้อนอัตราเร็วเป็น m/s, km/h หรือ mph ได้
เฉลยทีละขั้นตอน
อัตราเร็วในหน่วย m/s
พลังงานจลน์
พลังงานเท่ากับการตกจาก
สูตรสำคัญ
- พลังงานจลน์
- Ek = ½mv²
- พลังงานศักย์
- Ep = mgh
- สมดุลพลังงาน
- Ek1 + Ep1 + W = Ek2 + Ep2 + losses
วิธีคำนวณพลังงานจลน์
- แปลงอัตราเร็วเป็น m/s: หาร km/h ด้วย 3.6 หรือคูณ mph ด้วย 0.447
- ใช้ KE = ½·m·v² โดยมวลเป็น kg ผลลัพธ์เป็นจูล: 1 J = 1 kg·m²/s²
- พลังงานศักย์โน้มถ่วงใกล้ผิวโลกคือ PE = m·g·h โดย g = 9.81 m/s² และความสูง h วัดจากระดับอ้างอิงที่เลือก
- ทฤษฎีบทงาน–พลังงาน: งานลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุเท่ากับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์ W = ½·m·v² − ½·m·v₀² การหารด้วยระยะทางจะได้แรงลัพธ์เฉลี่ย
- กำลังคืออัตราการทำงาน: P = W/t ในหน่วยวัตต์ หนึ่งแรงม้ากลเท่ากับ 745.7 W
คำถามและคำตอบ
ทำไมอัตราเร็วจึงนับเป็นกำลังสอง
เพราะงานที่ต้องใช้เพื่อให้ถึงอัตราเร็วหนึ่งเพิ่มขึ้นตามระยะทางที่คุณเร่ง และระยะทางนั้นเองก็เพิ่มตามอัตราเร็ว การเพิ่มอัตราเร็วรถเป็นสองเท่าให้พลังงานจลน์เป็นสี่เท่า และระยะเบรกประมาณสี่เท่า
พลังงานจลน์กับพลังงานศักย์ต่างกันอย่างไร
พลังงานจลน์คือพลังงานของการเคลื่อนที่ ½·m·v² พลังงานศักย์คือพลังงานที่สะสมซึ่งขึ้นกับตำแหน่ง เช่น m·g·h สำหรับความสูง หรือ ½·k·x² สำหรับสปริง เมื่อไม่มีแรงเสียดทาน พลังงานเคลื่อนระหว่างสองรูปแบบนี้ขณะที่ผลรวมคงที่
พลังงานจลน์เป็นลบได้หรือไม่
ไม่ มวลเป็นบวกและอัตราเร็วยกกำลังสอง จึง KE ≥ 0 การเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์ และดังนั้นงานลัพธ์ อาจเป็นลบเมื่อวัตถุช้าลง
ความสูงเทียบเท่าของการตกหมายถึงอะไร
ความสูงที่วัตถุต้องตกลงมา โดยไม่มีแรงต้านอากาศ เพื่อให้ได้อัตราเร็วเท่ากัน: h = v²/(2g) รถที่ 50 km/h มีพลังงานจลน์เท่ากับการตกจากเกือบ 10 m
ลองทำเอง
ฝึกงานและพลังงาน
เครื่องคำนวณให้คำตอบ แต่ในการสอบคุณต้องมีวิธีทำ จึงควรฝึกกับโจทย์ใหม่ คำใบ้ และเฉลยละเอียด