Gratis trin for trin instruktioner 
Brug ikke pund eller andre enheder, der ikke er standard, ellers vil det endelige svar ikke være i joule. 
Hvis objektet flyttes vandret, så er tyngdekraften irrelevant. I stedet kan problemet bede om at beregne den kraft, der kræves for at overvinde friktionsmodstand. Hvis det er givet, hvad genstandens acceleration er, når den skubbes, så kan du gange den givne acceleration med massen. 
Hvis en kraft `til højre`, `op` eller `i bevægelsesretningen` allerede er givet, beregnes `kraft x cos(θ)`, og du kan fortsætte med at gange værdierne. 
I vores eksempel er vinklen θ mellem jorden og rebet 30º. Beregn cos(θ). cos(30º)=(√3)/2=ca. 0,866. Du kan bruge en lommeregner til at finde denne værdi, men sørg for, at din lommeregner bruger den korrekte enhed, når vinklen er givet (grader eller radianer). Multiplicer den samlede effekt x cos(θ). I vores eksempel er 10N x 0,866=8,66 N i bevægelsesretningen. 
Hvis cyklisten bevæger sig med konstant hastighed (ingen acceleration), skal du måle den distance, cyklisten har tilbagelagt, og dividere med det antal sekunder, det tog at tilbagelægge denne distance. Dette beregner gennemsnitshastigheden, som i dette scenarie er den samme som hastigheden på ethvert givet tidspunkt. Hvis cyklisten bevæger sig med en konstant acceleration og ikke ændrer retning, skal du beregne hans hastighed på tidspunktet t med formlen `hastighed(tid t)=(acceleration)(t) + starthastighed. Tiden er i sekunder, hastighed i meter/sekund og acceleration i m/s. 
Formlen for den kinetiske energi kan udledes af definitionen af arbejde, W=FΔs, og ligningen v=v0 + 2aAs. Δs refererer til `forskydning` eller også den tilbagelagte afstand. 
Fordi joule er en lille enhed, og fordi apparaters energiforbrug normalt er angivet i watt, milliwatt og kilowatt, er det ofte mere bekvemt at beregne antallet af kWh (kilowatttimer), der forbruges af en enhed. 1 watt er lig med 1 joule pr. sekund, eller 1 joule er lig med 1 watt sekund; en kilowatt er lig med 1 kilojoule per sekund og en kilojoule er lig med 1 kilowatt sekund. Der er 3600 sekunder i en time, så 1 kilowatt-time er lig med 3600 kilowatt-sekunder, 3600 kilojoule eller 3.600.000 joule. 
Specifik varme varierer lidt afhængigt af temperatur og tryk. Forskellige organisationer og lærebøger bruger forskellige `standardtemperaturer`, så du skal muligvis bruge 4 specifikke varme til den specifikke varme i vand.179 fund. Du kan også bruge Kelvin i stedet for Celsius, da 1 grad er det samme for begge skalaer (at opvarme noget ved 3ºC er det samme som at opvarme noget ved 3 Kelvin). Brug ikke Fahrenheit, ellers vil resultatet ikke blive angivet i Joule. 
Hvis du vil vide den samlede mængde energi, der er lagret i form af varme, kan du foregive, at starttemperaturen var det absolutte nulpunkt: 0 Kelvin eller -273.15ºC. 
Varme udtrykkes generelt i kalorier eller kilokalorier. En kalorie er defineret som den mængde varme, der kræves for at hæve 1 gram vand 1 grad Celsius i temperatur, mens en kilokalorie (eller Calorie) er den mængde varme, der kræves for at hæve temperaturen på 1 kilogram vand 1 grad Celsius. I eksemplet ovenfor tager det 10 at øge temperaturen på 500 gram vand med 20 grader Celsius.000 kalorier eller 10 kilokalorier.
Beregn joule
Indhold
Joulen (J), opkaldt efter den engelske fysiker James Edward Joule, er en af de vigtigste enheder i det internationale metriske system. Joulen bruges som en enhed af arbejde, energi og varme og er meget brugt i videnskaben. Hvis du vil have dit svar i joule, skal du altid bruge de videnskabelige standardenheder.
Trin
Metode 1 af 4: Beregning af arbejde i joule
1. Definitionen af arbejdskraft. Arbejde er defineret som en konstant kraft, der udøves på et objekt for at flytte det en vis afstand. Hvis der ikke påføres mere end én kraft, så kan det beregnes som strøm x afstand, og kan skrives i enheder af Joule (svarende til en `Newtonmeter`). I vores første eksempel tager vi en person, der vil tilføje en vægt fra gulvet til brysthøjde, og vi beregner, hvor meget arbejde vedkommende har udført.
- Kraften skal påføres i bevægelsesretningen. Når du holder en genstand og går fremad, arbejdes der ikke på objektet, fordi du ikke skubber objektet i dens bevægelsesretning.
2. Bestem massen af det objekt, der flyttes. Massen af en genstand er nødvendig for at beregne den nødvendige kraft for at flytte den. I vores eksempel antager vi, at vægten har en masse på 10 kg.
3. Beregn kraften. Kraft=masse x acceleration. I vores eksempel, at løfte en vægt lige op, er acceleration, vi forsøger at overvinde, lig med tyngdekraften, 9.8 m/s nedad. Beregn den nødvendige kraft for at løfte vægten ved hjælp af (10 kg) x (9.8 m/s)=98 kg m/s=98 Newtons (N).
4. Mål afstanden, objektet flyttes. Lad os i dette eksempel sige, at vægten er 1.5 meter (m) løftes. Afstanden skal måles i meter, ellers kan det endelige svar ikke skrives i joule.
5. Gang magten med afstanden. Til en vægt på 98 Newton 1.5 meter, bliver du 98 x 1.5=147 Joule arbejde, der skal udføres.
6. Beregn arbejde for objekter, der bevæger sig i en vinkel. Vores eksempel ovenfor var enkelt: nogen påførte en opadgående kraft på objektet, og objektet gik op. Nogle gange er retningen af kraften og objektets bevægelse ikke helt den samme, fordi der er flere kræfter, der virker på objektet. I det følgende eksempel skal vi beregne, hvor mange Joule det tager at trække en slæde 25 meter gennem sneen, ved at trække et reb fastgjort til slæden i en vinkel på 30º i forhold til vandret. Følgende gælder: arbejde=kraft x cos(θ) x afstand. θ-symbolet er det græske bogstav `theta` og repræsenterer vinklen mellem kraftretningen og bevægelsesretningen.
7. Bestem den samlede påførte kraft. I denne opgave antager vi, at nogen trækker i rebet med en kraft på 10 Newton.
8. Beregn den relevante kraft. Kun en del af kraften trækker vognen fremad. Da rebet er vinklet op, forsøger den resterende kraft at løfte slæden op, hvilket modvirker tyngdekraften. Beregn kraften i bevægelsesretningen:
9. Multiplicer kraft x afstand. Nu hvor vi ved, hvor meget kraft der påføres i bevægelsesretningen, kan vi beregne arbejde som normalt. Vores problem fortæller os, at vognen er blevet trukket 20 meter frem, så vi beregner 8,66 N x 20 m = 173,2 joule arbejde.
Metode 2 af 4: Beregning af kinetisk energi i joule
1. Forstå hvilken kinetisk energi. Kinetisk energi er mængden af energi i form af bevægelse. Som med enhver form for energi kan dette udtrykkes i Joule.
- Kinetisk energi er lig med mængden af arbejde udført for at accelerere et stationært objekt til en given hastighed. Når den hastighed er nået, bevarer objektet den mængde kinetisk energi, indtil denne energi omdannes til varme (ved friktion), gravitationsenergi (ved at gå imod tyngdekraften) eller andre typer energi.
2. Bestem massen af objektet. For eksempel kan vi måle den kinetiske energi af en cykel og en cyklist. Antag, at cyklisten har en masse på 50 kg, og cyklen en masse på 20 kg. Det lægges en samlet masse sammen m fra 70 kg. Vi kan nu behandle dem sammen som 1 objekt på 70 kg, fordi de bevæger sig sammen med samme hastighed.
3. Beregn hastigheden. Hvis du allerede kender cyklistens hastighed eller vektorhastighed, så skriv det ned og kom videre. Hvis du endnu ikke har beregnet dette, skal du bruge en af metoderne nedenfor. Dette er hastigheden, ikke vektorhastigheden (som er hastigheden i en bestemt retning), selvom bogstavet ofte bruges som en forkortelse v bruges til hastighed. Ignorer cyklistens sving og lad som om, at hele strækningen tilbagelægges i en lige linje.
4. Indtast følgende tal i følgende formel. Kinetisk energi=(1/2)m`v. For eksempel, hvis cyklisten bevæger sig med en hastighed på 15 m/s, så er hans kinetiske energi K=(1/2)(70 kg)(15 m/s)=(1/2)(70 kg)( 15 m/s)(15 m/s)=7875 kgm/s=7875 newtonmeter=7875 joule.
Metode 3 af 4: Beregning af Joule som elektrisk energi
1. Beregn energi ved hjælp af effekt x tid. Effekt er defineret som den energi, der forbruges pr. tidsenhed, så vi kan beregne den energi, der forbruges af effekten gange tidsenheden. Dette er nyttigt ved måling af effekt i watt, fordi 1 watt=1 Joule/sekund. For at finde ud af, hvor meget energi en 60W pære bruger på 120 sekunder, ganges følgende: (60 watt) x (120 sekunder) = 7200 joule.
- Denne formel kan bruges til enhver form for effekt, målt i watt, men elektricitet er den mest oplagte.
2. Brug nedenstående trin til at beregne energiflowet i et elektrisk kredsløb. Trinene nedenfor er skrevet som et praktisk eksempel, men du kan også bruge denne metode til at forstå teoretiske fysikproblemer. Først beregner vi effekten P ved hjælp af formlen P=I x R, hvor I er strømmen i ampere og R er modstanden i ohm. Disse enheder giver os effekten i watt, så fra dette tidspunkt kan vi anvende formlen brugt i det foregående trin til at beregne energien i joule.
3. Vælg en modstand. Modstande er angivet i ohm, med værdien angivet direkte på modstanden eller angivet med en række farvede ringe. Du kan også teste en modstand med et ohmmeter eller multimeter. I dette eksempel antager vi, at den modstand, vi bruger, er 10 ohm.
4. Tilslut modstanden til en strømkilde (batteri). Brug klemmer til dette eller placer modstanden i et testkredsløb.
5. Lad en strøm løbe gennem den i et vist tidsrum. I dette eksempel tager vi 10 sekunder som tidsenhed.
6. Mål styrken af strømmen. Det gør du med en elmåler eller et multimeter. De fleste former for husholdningsstrøm går i milliampere, så lad os antage, at strømmen er 100 milliampere eller 0,1 ampere.
7. Brug formlen P=I x R. For at finde styrken skal du gange strømmens styrke med modstanden. Dette giver dig effekten af dette kredsløb i watt. Kvadratet på 0,1 giver 0.01. Gang dette med 10, og du får en udgangseffekt på 0,1 watt eller 100 milliwatt.
8. Multiplicer effekten med den forløbne tid. Dette giver energien i joule. 0,1 watt x 10 sekunder svarer til 1 joule elektrisk energi.
Metode 4 af 4: Beregning af varmen i joule
1. Bestem massen af den genstand, der tilføres varme. Brug en vægt eller vægt til dette. Hvis genstanden er en væske, skal du først veje den tomme beholder, som væsken går ned i. Du skal trække dette fra massen af beholderen og væsken sammen for at finde væskens masse. I dette eksempel antager vi, at objektet er 500 gram vand.
- Brug gram, ikke en anden enhed, ellers vil resultatet ikke blive angivet i joule.
2. Bestem objektets specifikke varme. Denne information kan findes i binas kemi-opslagsbøger, men du kan også finde den online. For vand, den specifikke varme c er lig med 4.19 Joule per gram for hver grad Celsius – eller 4.1855, hvis man vil være meget præcis.
3. Bestem objektets aktuelle temperatur. Hvis genstanden er en væske, kan du bruge et almindeligt (kviksølv)termometer. Til andre genstande skal du muligvis bruge et termometer med en sonde.
4. Varm genstanden op og mål temperaturen igen. Dette giver dig mulighed for at måle mængden af varme, der tilføres en genstand under opvarmning.
5. Træk den oprindelige temperatur fra temperaturen efter opvarmning. Dette resulterer i ændringen i objektets temperatur. Forudsat at vandet oprindeligt var 15 grader Celsius og efter opvarmning 35 grader Celsius, er temperaturændringen således 20 grader Celsius.
6. Gang massen af objektet med den specifikke varme og ændringen i temperatur. Du skriver denne formel som H=mcΔt, hvor ΔT repræsenterer `temperaturændringen`. I dette eksempel vil dette være 500g x 4.19 x 20=41.900 joule.
Tips
- Relateret til joule er en anden enhed af arbejde og energi kaldet erg; 1 erg er lig med 1 dynkraft gange en afstand på 1 cm. En joule er lig med 10.000.000 erg.
Advarsler
- Selvom udtrykkene `joule` og `newtonmeter` refererer til den samme enhed, bruges `joule` i praksis til at angive enhver form for energi og til arbejde udført i en lige linje, som i eksemplet med trappeopgang ovenfor. Når det bruges til at beregne drejningsmoment (kraft på en roterende genstand), foretrækker vi udtrykket `newtonmeter`.
Fornødenheder
Beregning af arbejde eller kinetisk energi:
- Stopur eller en timer
- Vægt eller balance
- Lommeregner med cosinusfunktion (kun til arbejde, ikke altid nødvendigt)
Beregning af elektrisk energi:
- Modstand
- Ledninger eller en testplade
- Multimeter (eller et ohmmeter og en strømmåler)
- Fahnestock eller alligator clips
Varme:
- Genstand til opvarmning
- Varmekilde (såsom en bunsenbrænder)
- Termometer (et flydende termometer eller termometer med en sonde)
- Kemi/kemi reference (til at finde den specifikke varme af det objekt, der opvarmes)
Artikler om emnet "Beregn joule"
Оцените, пожалуйста статью
Populær
