Instrucțiuni gratuite pas cu pas 
Använd inte pund eller andra enheter som inte är standard, annars kommer det slutliga svaret inte att vara i joule. 
Om objektet flyttas horisontellt är gravitationen irrelevant. Istället kan problemet be om att beräkna kraften som krävs för att övervinna friktionsmotstånd. Om det anges vad objektets acceleration är när det trycks, så kan du multiplicera den givna accelerationen med massan. 
Om en kraft "till höger", "upp" eller "i rörelseriktningen" redan är given, beräknas "kraft x cos(θ)" och du kan fortsätta att multiplicera värdena. 
I vårt exempel är vinkeln θ mellan marken och repet 30º. Beräkna cos(θ). cos(30º)=(√3)/2=ca 0,866. Du kan använda en miniräknare för att hitta detta värde, men se till att din miniräknare använder rätt enhet när vinkeln är given (grader eller radianer). Multiplicera den totala effekten x cos(θ). I vårt exempel är 10N x 0,866=8,66 N i rörelseriktningen. 
Om cyklisten rör sig med konstant hastighet (ingen acceleration), mät avståndet som cyklisten har tillryggalagt och dividera med antalet sekunder det tog att tillryggalägga den sträckan. Detta beräknar medelhastigheten, som i detta scenario är densamma som hastigheten vid varje givet ögonblick. Om cyklisten rör sig med en konstant acceleration och inte ändrar riktning, beräkna hans hastighet vid tillfället t med formeln `hastighet(tid t)=(acceleration)(t) + initial hastighet. Tiden är i sekunder, hastighet i meter/sekund och acceleration i m/s. 
Formeln för den kinetiska energin kan härledas från definitionen av arbete, W=FΔs, och ekvationen v=v0 + 2aAs. Δs hänvisar till "förskjutning", eller även den tillryggalagda sträckan. 
Eftersom joulen är en liten enhet och eftersom energiförbrukningen för apparater vanligtvis anges i watt, milliwatt och kilowatt, är det ofta bekvämare att beräkna antalet kWh (kilowattimmar) som förbrukas av en enhet. 1 watt motsvarar 1 joule per sekund, eller 1 joule är lika med 1 watt sekund; en kilowatt är lika med 1 kilojoule per sekund och en kilojoule är lika med 1 kilowatt sekund. Det går 3600 sekunder i en timme, så 1 kilowattimme är lika med 3600 kilowatt-sekunder, 3600 kilojoule eller 3.600.000 joule. 
Specifik värme varierar något beroende på temperatur och tryck. Olika organisationer och läroböcker använder olika "standardtemperaturer", så du kan behöva använda 4 specifik värme för vattnets specifika värme.179 fynd. Du kan också använda Kelvin istället för Celsius, eftersom 1 grad är lika för båda vågorna (att värma något vid 3ºC är detsamma som att värma något vid 3 Kelvin). Använd inte Fahrenheit annars kommer resultatet inte att ges i joule. 
Om du vill veta den totala mängden energi som lagras i form av värme kan du låtsas att den initiala temperaturen var absolut noll: 0 Kelvin eller -273.15ºC. 
Värme uttrycks vanligtvis i kalorier eller kilokalorier. En kalori definieras som mängden värme som krävs för att höja 1 gram vatten 1 grad Celsius i temperatur, medan en kilokalori (eller kalori) är mängden värme som krävs för att höja temperaturen på 1 kilogram vatten 1 grad Celsius. I exemplet ovan tar det 10 att öka temperaturen på 500 gram vatten med 20 grader Celsius.000 kalorier eller 10 kilokalorier.
Beräkna joule
Joulen (J), uppkallad efter den engelske fysikern James Edward Joule, är en av de viktigaste enheterna i det internationella metriska systemet. Joulen används som en enhet av arbete, energi och värme och används flitigt inom vetenskapen. Om du vill att ditt svar ska vara i joule, använd alltid de vetenskapliga standardenheterna.
Steg
Metod 1 av 4: Beräkna arbete i joule
1. Definitionen av arbete. Arbete definieras som en konstant kraft som utövas på ett föremål för att flytta det ett visst avstånd. Om inte mer än en kraft appliceras kan den beräknas som kraft X distans, och kan skrivas i enheter av Joule (motsvarande en `Newtonmeter`). I vårt första exempel tar vi en person som vill lägga en vikt från golvet till brösthöjd, och vi räknar ut hur mycket arbete den personen har gjort.
- Kraften måste appliceras i rörelseriktningen. När du håller ett föremål och går framåt, utförs inget arbete på föremålet eftersom du inte trycker föremålet i dess rörelseriktning.
2. Bestäm massan på föremålet som flyttas. Massan av ett föremål behövs för att beräkna kraften som behövs för att flytta det. I vårt exempel antar vi att vikten har en massa på 10 kg.
3. Beräkna kraften. Kraft=massa x acceleration. I vårt exempel, att lyfta en vikt rakt upp, är accelerationen vi försöker övervinna lika med gravitationen, 9.8 m/s nedåt. Beräkna kraften som krävs för att lyfta vikten med (10 kg) x (9.8 m/s)=98 kg m/s=98 Newton (N).
4. Mät avståndet som objektet flyttas. I det här exemplet, låt oss säga att vikten är 1.5 meter (m) lyfts. Avståndet måste mätas i meter, annars kan det slutliga svaret inte skrivas i joule.
5. Multiplicera kraften med avståndet. Till en vikt av 98 Newton 1.5 meter blir du 98 x 1.5=147 Joule arbete att göra.
6. Beräkna arbete för föremål som rör sig i vinkel. Vårt exempel ovan var enkelt: någon applicerade en uppåtgående kraft på föremålet, och föremålet gick upp. Ibland är kraftens riktning och föremålets rörelse inte riktigt desamma eftersom det finns flera krafter som verkar på föremålet. I följande exempel kommer vi att beräkna hur många joule det tar att dra en släde 25 meter genom snön genom att dra ett rep som är fäst vid släden i en vinkel på 30º mot horisontalplanet. Följande gäller: arbete=kraft x cos(θ) x avstånd. θ-symbolen är den grekiska bokstaven `theta` och representerar vinkeln mellan kraftriktningen och rörelseriktningen.
7. Bestäm den totala kraften som appliceras. I detta problem antar vi att någon drar i repet med en kraft på 10 Newton.
8. Beräkna den relevanta kraften. Endast en del av kraften drar vagnen framåt. Eftersom repet är vinklat uppåt försöker den kvarvarande kraften lyfta upp släden, vilket motverkar gravitationen. Beräkna kraften i rörelsens riktning:
9. Multiplicera kraft x avstånd. Nu när vi vet hur mycket kraft som appliceras i rörelseriktningen kan vi beräkna arbetet som vanligt. Vårt problem säger oss att vagnen har släpats 20 meter framåt, så vi beräknar 8,66 N x 20 m = 173,2 joule arbete.
Metod 2 av 4: Beräkna kinetisk energi i joule
1. Förstå vilken kinetisk energi. Kinetisk energi är mängden energi i form av rörelse. Som med alla former av energi kan detta uttryckas i Joule.
- Kinetisk energi är lika med mängden arbete som görs för att accelerera ett stationärt föremål till en given hastighet. När den hastigheten har uppnåtts behåller objektet den mängden kinetisk energi tills den energin omvandlas till värme (genom friktion), gravitationsenergi (genom att gå emot gravitationen) eller andra typer av energi.
2. Bestäm föremålets massa. Till exempel kan vi mäta den kinetiska energin hos en cykel och en cyklist. Antag att cyklisten har en vikt på 50 kg och cykeln en massa på 20 kg. Det läggs ihop en total massa m från 70 kg. Vi kan nu behandla dem tillsammans som ett föremål på 70 kg, eftersom de rör sig tillsammans med samma hastighet.
3. Beräkna hastigheten. Om du redan vet cyklistens hastighet eller vektorhastighet, skriv ner det och gå vidare. Om du ännu inte har beräknat detta, använd någon av metoderna nedan. Detta är hastigheten, inte vektorhastigheten (som är hastigheten i en viss riktning), även om bokstaven ofta används som en förkortning v används för hastighet. Ignorera alla svängar som cyklisten gör och låtsas som att hela sträckan tillryggaläggs i en rak linje.
4. Ange följande siffror i följande formel. Kinetisk energi=(1/2)m`v. Till exempel, om cyklisten rör sig med en hastighet av 15 m/s, då är hans kinetiska 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.
Metod 3 av 4: Beräkna Joule som elektrisk energi
1. Beräkna energi med hjälp av effekt x tid. Effekt definieras som den energi som förbrukas per tidsenhet, så vi kan beräkna energin som förbrukas av effekten gånger tidsenheten. Detta är användbart vid mätning av effekt i watt, eftersom 1 watt=1 Joule/sekund. För att ta reda på hur mycket energi en 60W glödlampa använder på 120 sekunder, multiplicera följande: (60 watt) x (120 sekunder) = 7200 joule.
- Denna formel kan användas för alla typer av effekt, mätt i watt, men elektricitet är den mest uppenbara.
2. Använd stegen nedan för att beräkna energiflödet i en elektrisk krets. Stegen nedan är skrivna som ett praktiskt exempel, men du kan också använda den här metoden för att förstå teoretiska fysikproblem. Först beräknar vi effekten P med formeln P=I x R, där I är strömmen i ampere och R är resistansen i ohm. Dessa enheter ger oss effekten i watt, så från denna punkt kan vi tillämpa formeln som användes i föregående steg för att beräkna energin i joule.
3. Välj ett motstånd. Motstånd anges i ohm, med dess värde indikerat direkt på motståndet, eller indikerat med en serie färgade ringar. Du kan också testa ett motstånd med en ohmmeter eller multimeter. I detta exempel antar vi att motståndet vi använder är 10 ohm.
4. Anslut motståndet till en strömkälla (batteri). Använd klämmor för detta eller placera motståndet i en testkrets.
5. Låt en ström flyta genom den under en viss tid. I det här exemplet tar vi 10 sekunder som tidsenhet.
6. Mät styrkan på strömmen. Det gör du med en elmätare eller en multimeter. De flesta typer av hushållsström går i milliampere, så låt oss anta att strömmen är 100 milliampere, eller 0,1 ampere.
7. Använd formeln P=I x R. För att hitta kraften, multiplicera strömstyrkan med motståndet. Detta ger dig kraften i denna krets i watt. Kvadraten på 0,1 ger 0.01. Multiplicera detta med 10 och du får en uteffekt på 0,1 watt eller 100 milliwatt.
8. Multiplicera effekten med den förflutna tiden. Detta ger energin i joule. 0,1 watt x 10 sekunder motsvarar 1 joule elektrisk energi.
Metod 4 av 4: Beräkna värmen i joule
1. Bestäm massan på det föremål som värme tillförs. Använd en våg eller våg för detta. Om föremålet är en vätska, väg först den tomma behållaren som vätskan hamnar i. Du måste subtrahera detta från massan av behållaren och vätskan tillsammans för att hitta massan av vätskan. I detta exempel antar vi att föremålet är 500 gram vatten.
- Använd gram, inte en annan enhet, annars kommer resultatet inte att anges i joule.
2. Bestäm objektets specifika värme. Denna information finns i binas kemiuppslagsverk, men du kan också hitta den online. För vatten, den specifika värmen c är lika med 4.19 Joule per gram för varje grad Celsius – eller 4.1855, om man vill vara mycket exakt.
3. Bestäm objektets aktuella temperatur. Om föremålet är en vätska kan du använda en vanlig (kvicksilver)termometer. För andra föremål kan du behöva en termometer med sond.
4. Värm föremålet och mät temperaturen igen. Detta låter dig mäta mängden värme som tillförs ett föremål under uppvärmning.
5. Subtrahera den ursprungliga temperaturen från temperaturen efter uppvärmning. Detta resulterar i en förändring i objektets temperatur. Om man antar att vattnet från början var 15 grader Celsius och efter uppvärmning 35 grader Celsius blir temperaturförändringen alltså 20 grader Celsius.
6. Multiplicera föremålets massa med den specifika värmen och temperaturförändringen. Du skriver denna formel som H=mcΔt, där ΔT representerar `temperaturförändringen`. I det här exemplet blir detta 500g x 4.19 x 20=41.900 joule.
Tips
- Relaterad till joule är en annan enhet av arbete och energi som kallas erg; 1 erg är lika med 1 dynkraft gånger ett avstånd på 1 cm. En joule är lika med 10.000.000 erg.
Varningar
- Även om termerna `joule` och `newtonmeter` hänvisar till samma enhet, används `joule` i praktiken för att indikera någon form av energi och för arbete som utförs i en rak linje, som i exemplet med att gå i trappor ovan. När det används för att beräkna vridmoment (kraft på ett roterande föremål), föredrar vi termen "newtonmeter".
Förnödenheter
Beräkna arbete eller kinetisk energi:
- Stoppur eller en timer
- Vågen eller Balans
- Miniräknare med cosinusfunktion (endast för arbete, inte alltid nödvändigt)
Beräkna elektrisk energi:
- Motstånd
- Kablar eller en testbräda
- Multimeter (eller en ohmmeter och en strömmätare)
- Fahnestock eller alligatorklämmor
Värme:
- Objekt att värma
- Värmekälla (som en bunsenbrännare)
- Termometer (en flytande termometer eller termometer med en sond)
- Kemi/kemi referens (för att hitta den specifika värmen hos föremålet som värms upp)
"Beräkna joule"
Оцените, пожалуйста статью
