Bilans energii ruchu
Zamyka skalarny bilans energii między dwoma stanami. Niedomknięcie pomaga wykryć pominięty człon albo niespójne znaki.
Dane wejściowe
Wyniki
| Zmiana energii kinetycznej | 21000 J |
|---|---|
| Zmiana energii potencjalnej | 19613.3 J |
| Praca netto po stratach | 45000 J |
| Niedomknięcie bilansu | 4386.7 J |
| Względne niedomknięcie | 9.7482 % |
Niedomknięcie wskazuje brakujące człony, błąd znaku albo niespójne dane.
Równania i granice
W_napędu−E_strat=Δ(½mV²)+mgΔh+R
Masa i grawitacja są stałe, a podane straty obejmują całą rozpraszaną energię. Model nie odtwarza przebiegu w czasie.
Interpretacja wyniku: Rachunek jest bezpośrednim obliczeniem podanych równań. Nie oznacza to dokładnego odwzorowania obiektu rzeczywistego: trafność fizyczna pozostaje ograniczona przez jawne założenia modelu.
Podstawa konkretnego równania
J.L. Meriam, L.G. Kraige, Engineering Mechanics: Dynamics, 8th ed. — kinematyka, bilans energii, impuls i ruch punktu materialnego. Powiązanie z tym kalkulatorem: W_napędu−E_strat=Δ(½mV²)+mgΔh+R.
Odtwarzalny przypadek dla danych domyślnych
Statyczny punkt regresyjny. Wartości wejściowe, oczekiwane wyniki i tolerancje są publikowane, aby zmianę modelu można było wykryć i niezależnie odtworzyć.
Dane wejściowe
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Masa | 20 kg |
| Prędkość początkowa | 20 m/s |
| Prędkość końcowa | 50 m/s |
| Wysokość początkowa | 0 m |
| Wysokość końcowa | 100 m |
| Przyspieszenie grawitacyjne | 9.80665 m/s² |
| Dostarczona praca | 50000 J |
| Strata aerodynamiczna | 5000 J |
Oczekiwane wyniki i tolerancje
| Wynik | Wartość oczekiwana | Tolerancja bezwzględna |
|---|---|---|
| Zmiana energii kinetycznej | 21000 J | 2.1e-5 J |
| Zmiana energii potencjalnej | 19613.3 J | 1.96133e-5 J |
| Praca netto po stratach | 45000 J | 4.5e-5 J |
| Niedomknięcie bilansu | 4386.7 J | 4.3867e-6 J |
| Względne niedomknięcie | 9.74822222222222 % | 9.74822222222222e-9 % |