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Non utilizzare libbre o altre unità che non sono standard o la risposta finale non sarà in joule. 
Se l`oggetto viene spostato orizzontalmente, la gravità è irrilevante. Invece, il problema potrebbe richiedere di calcolare la forza richiesta per vincere la resistenza di attrito. Se viene data l`accelerazione dell`oggetto quando viene spinto, allora puoi moltiplicare l`accelerazione data per la massa. 
Se è già data una forza "a destra", "in alto" o "nella direzione del movimento", viene calcolata "forza x cos(θ)" e puoi procedere a moltiplicare i valori. 
Nel nostro esempio, l`angolo θ tra il terreno e la fune è di 30º. Calcola cos(θ). cos(30º)=(√3)/2=circa 0,866. Puoi utilizzare una calcolatrice per trovare questo valore, ma assicurati che la calcolatrice utilizzi l`unità corretta quando viene fornito l`angolo (gradi o radianti). Moltiplica la potenza totale x cos(θ). Nel nostro esempio, 10N x 0,866=8,66 N nella direzione del movimento. 
Se il ciclista si muove a velocità costante (nessuna accelerazione), misurare la distanza percorsa dal ciclista e dividerla per il numero di secondi che ha impiegato per coprire quella distanza. Questo calcola la velocità media, che in questo scenario è la stessa della velocità in un dato momento. Se il ciclista si muove con un`accelerazione costante e non cambia direzione, calcola la sua velocità in quel momento T con la formula `velocità(tempo t)=(accelerazione)(T) + velocità iniziale. Il tempo è in secondi, la velocità in metri/secondo e l`accelerazione in m/s. 
La formula per l`energia cinetica può essere derivata dalla definizione di lavoro, W=FΔs, e dall`equazione v=v0 + 2aΔs. Δs si riferisce a "spostamento" o anche alla distanza percorsa. 
Poiché il joule è una piccola unità e poiché il consumo energetico degli elettrodomestici è solitamente indicato in watt, milliwatt e kilowatt, spesso è più conveniente calcolare il numero di kWh (kilowattora) consumati da un dispositivo. 1 watt equivale a 1 joule al secondo o 1 joule equivale a 1 watt secondo; un kilowatt è pari a 1 kilojoule al secondo e un kilojoule è pari a 1 kilowatt secondo. Ci sono 3600 secondi in un`ora, quindi 1 kilowattora equivale a 3600 kilowattsecondi, 3600 kilojoule o 3.600.000 joule. 
Il calore specifico varia leggermente a seconda della temperatura e della pressione. Diverse organizzazioni e libri di testo utilizzano diverse "temperature standard", quindi potrebbe essere necessario utilizzare 4 calore specifico per il calore specifico dell`acqua.179 reperti. Puoi anche usare Kelvin invece di Celsius, poiché 1 grado è lo stesso per entrambe le scale (riscaldare qualcosa a 3ºC è lo stesso che riscaldare qualcosa a 3 Kelvin). Non utilizzare Fahrenheit o il risultato non sarà dato in Joule. 
Se vuoi conoscere la quantità totale di energia immagazzinata sotto forma di calore, puoi fingere che la temperatura iniziale fosse zero assoluto: 0 Kelvin o -273.15ºC. 
Il calore è generalmente espresso in calorie o chilocalorie. Una caloria è definita come la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di 1 grammo di acqua di 1 grado Celsius, mentre una kilocaloria (o caloria) è la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di 1 chilogrammo di acqua di 1 grado Celsius. Nell`esempio sopra, aumentare la temperatura di 500 grammi di acqua di 20 gradi Celsius richiede 10 gradi.000 calorie o 10 kilocalorie.
Calcola joule
Contenuto
Il joule (J), dal nome del fisico inglese James Edward Joule, è una delle unità più importanti del Sistema Metrico Internazionale. Il joule è usato come unità di lavoro, energia e calore ed è ampiamente utilizzato nella scienza. Se vuoi che la tua risposta sia in joule, usa sempre le unità scientifiche standard.
Passi
Metodo 1 di 4: Calcolo del lavoro in joule
1. La definizione di lavoro. Il lavoro è definito come una forza costante esercitata su un oggetto per spostarlo di una certa distanza. Se non viene applicata più di una forza, può essere calcolata come potenza X distanza, e può essere scritto in unità di Joule (equivalente a un `metro Newton`). Nel nostro primo esempio, prendiamo una persona che vuole aggiungere un peso dal pavimento all`altezza del torace e calcoliamo quanto lavoro ha svolto quella persona.
- La forza deve essere applicata nella direzione del movimento. Quando si tiene un oggetto e si cammina in avanti, non viene eseguito alcun lavoro sull`oggetto perché non si sta spingendo l`oggetto nella direzione del suo movimento.
2. Determina la massa dell`oggetto da spostare. La massa di un oggetto è necessaria per calcolare la forza necessaria per spostarlo. Nel nostro esempio assumiamo che il peso abbia una massa di 10 kg.
3. Calcola la forza. Forza=massa x accelerazione. Nel nostro esempio, sollevando un peso verso l`alto, l`accelerazione che stiamo cercando di superare è uguale alla gravità, 9.8 m/s verso il basso. Calcolare la forza necessaria per sollevare il peso utilizzando (10 kg) x (9.8 m/s)=98 kg m/s=98 Newton (N).
4. Misura la distanza di spostamento dell`oggetto. In questo esempio, supponiamo che il peso sia 1.5 metri (m) è sollevato. La distanza deve essere misurata in metri, altrimenti la risposta finale non può essere scritta in Joule.
5. Moltiplica la potenza per la distanza. Ad un peso di 98 Newton 1.5 metri, sarai 98 x 1.5=147 Joule di lavoro da fare.
6. Calcola il lavoro per gli oggetti che si muovono ad angolo. Il nostro esempio sopra era semplice: qualcuno ha applicato una forza verso l`alto sull`oggetto e l`oggetto è salito. A volte la direzione della forza e il movimento dell`oggetto non sono esattamente gli stessi perché ci sono più forze che agiscono sull`oggetto. Nell`esempio seguente, calcoleremo quanti Joule sono necessari per trainare una slitta per 25 metri sulla neve, tirando una fune fissata alla slitta con un angolo di 30º rispetto all`orizzontale. Si applica quanto segue: lavoro=forza x cos(θ) x distanza. Il simbolo θ è la lettera greca `theta` e rappresenta l`angolo tra la direzione della forza e la direzione del movimento.
7. Determina la forza totale applicata. In questo problema, assumiamo che qualcuno tiri la corda con una forza di 10 Newton.
8. Calcola la forza rilevante. Solo una parte della forza spinge il carrello in avanti. Poiché la fune è inclinata verso l`alto, la forza rimanente cerca di sollevare la slitta, contrastando la gravità. Calcola la forza nella direzione del movimento:
9. Moltiplica la forza x la distanza. Ora che sappiamo quanta forza viene applicata nella direzione del movimento, possiamo calcolare il lavoro come al solito. Il nostro problema ci dice che il carrello è stato trascinato 20 metri in avanti, quindi calcoliamo 8,66 N x 20 m = 173,2 joule di lavoro.
Metodo 2 di 4: Calcolo dell`Energia Cinetica in Joule
1. Capire quale energia cinetica. L`energia cinetica è la quantità di energia sotto forma di movimento. Come con qualsiasi forma di energia, questa può essere espressa in Joule.
- L`energia cinetica è uguale alla quantità di lavoro svolto per accelerare un oggetto fermo a una data velocità. Una volta raggiunta quella velocità, l`oggetto conserva quella quantità di energia cinetica fino a quando quell`energia non viene convertita in calore (per attrito), energia gravitazionale (andando contro gravità) o altri tipi di energia.
2. Determina la massa dell`oggetto. Ad esempio, possiamo misurare l`energia cinetica di una bicicletta e di un ciclista. Supponiamo che il ciclista abbia una massa di 50 kg e la bicicletta una massa di 20 kg. Questo è sommato una massa totale m da 70 kg. Ora possiamo trattarli insieme come 1 oggetto di 70 kg, perché si muovono insieme alla stessa velocità.
3. Calcola la velocità. Se conosci già la velocità del ciclista o la velocità del vettore, annotala e vai avanti. Se devi ancora calcolarlo, usa uno dei metodi seguenti. Questa è la velocità, non la velocità del vettore (che è la velocità in una certa direzione), anche se la lettera è spesso usata come abbreviazione v usato per la velocità. Ignora le curve effettuate dal ciclista e fai finta che l`intera distanza sia percorsa in linea retta.
4. Immettere i seguenti numeri nella formula seguente. Energia cinetica=(1/2)m`v. Ad esempio, se il ciclista si muove a una velocità di 15 m/s, la sua energia cinetica è K=(1/2)(70 kg)(15 m/s)=(1/2)(70 kg)( 15 m/s)(15 m/s)=7875 kgm/s=7875 newton metri=7875 joule.
Metodo 3 di 4: Calcolo del Joule come energia elettrica
1. Calcola l`energia usando potenza x tempo. La potenza è definita come l`energia consumata per unità di tempo, quindi possiamo calcolare l`energia consumata dalla potenza moltiplicata per l`unità di tempo. Questo è utile quando si misura la potenza in watt, perché 1 watt=1 Joule/secondo. Per scoprire quanta energia consuma una lampadina da 60 W in 120 secondi, moltiplica quanto segue: (60 watt) x (120 secondi) = 7200 joule.
- Questa formula può essere utilizzata per qualsiasi tipo di potenza, misurata in watt, ma l`elettricità è la più ovvia.
2. Utilizzare i passaggi seguenti per calcolare il flusso di energia in un circuito elettrico. I passaggi seguenti sono scritti come esempio pratico, ma puoi anche usare questo metodo per comprendere i problemi di fisica teorica. Per prima cosa calcoliamo la potenza P usando la formula P=I x R, dove I è la corrente in ampere e R è la resistenza in ohm. Queste unità ci danno la potenza in watt, quindi da questo punto possiamo applicare la formula usata nel passaggio precedente per calcolare l`energia in joule.
3. Scegli una resistenza. Le resistenze sono indicate in ohm, con il loro valore indicato direttamente sulla resistenza, oppure indicato da una serie di anelli colorati. Puoi anche testare una resistenza con un ohmmetro o un multimetro. In questo esempio assumiamo che la resistenza che stiamo usando sia 10 ohm.
4. Collegare la resistenza a una fonte di alimentazione (batteria). Utilizzare i morsetti per questo o posizionare la resistenza in un circuito di prova.
5. Lascia che una corrente lo attraversi per un certo periodo di tempo. In questo esempio prendiamo 10 secondi come unità di tempo.
6. Misura la forza della corrente. Lo fai con un contatore elettrico o un multimetro. La maggior parte delle forme di corrente domestica va in milliampere, quindi supponiamo che la corrente sia 100 milliampere o 0,1 ampere.
7. Usa la formula P=I x R. Ora per trovare la potenza, moltiplica la potenza della corrente per la resistenza. Questo ti dà la potenza di questo circuito in watt. Il quadrato di 0,1 dà 0.01. Moltiplica questo per 10 e ottieni una potenza di uscita di 0,1 watt o 100 milliwatt.
8. Moltiplica la potenza per il tempo trascorso. Questo produce l`energia in joule. 0,1 watt x 10 secondi equivalgono a 1 joule di energia elettrica.
Metodo 4 di 4: Calcolo del calore in joule
1. Determina la massa dell`oggetto a cui viene aggiunto calore. Usa una bilancia o una bilancia per questo. Se l`oggetto è un liquido, pesa prima il contenitore vuoto in cui va il liquido. Dovrai sottrarre questo dalla massa del contenitore e del liquido insieme per trovare la massa del liquido. In questo esempio assumiamo che l`oggetto sia 500 grammi di acqua.
- Utilizzare i grammi, non un`altra unità, altrimenti il risultato non sarà dato in Joule.
2. Determina il calore specifico dell`oggetto. Queste informazioni possono essere trovate nei libri di riferimento di chimica di binas, ma puoi anche trovarle online. Per l`acqua, il calore specifico C è uguale a 4.19 Joule per grammo per ogni grado Celsius – o 4.1855, se vuoi essere molto preciso.
3. Determina la temperatura attuale dell`oggetto. Se l`oggetto è un liquido, puoi usare un normale termometro (a mercurio). Per altri oggetti potrebbe essere necessario un termometro con sonda.
4. Riscaldare l`oggetto e misurare nuovamente la temperatura. Ciò consente di misurare la quantità di calore aggiunta a un oggetto durante il riscaldamento.
5. Sottrarre la temperatura originale dalla temperatura dopo il riscaldamento. Ciò si traduce nella variazione della temperatura dell`oggetto. Supponendo che l`acqua fosse inizialmente a 15 gradi Celsius e dopo averla riscaldata a 35 gradi Celsius, la variazione di temperatura è quindi di 20 gradi Celsius.
6. Moltiplicare la massa dell`oggetto per il calore specifico e la variazione di temperatura. Scrivi questa formula come H=mcΔT, dove ΔT rappresenta il `cambiamento di temperatura`. In questo esempio saranno 500 g x 4.19 x 20=41.900 joule.
Consigli
- Correlata al joule c`è un`altra unità di lavoro ed energia chiamata erg; 1 erg è uguale a 1 forza dine per una distanza di 1 cm. Un joule è uguale a 10.000.000 erg.
Avvertenze
- Sebbene i termini `joule` e `newton meter` si riferiscano alla stessa unità, in pratica il `joule` è usato per indicare qualsiasi forma di energia e per il lavoro svolto in linea retta, come nell`esempio di salire le scale sopra. Quando viene utilizzato per calcolare la coppia (forza su un oggetto rotante), preferiamo il termine `newton meter`.
Necessità
Calcolo del lavoro o dell`energia cinetica:
- Cronometro o un timer
- Bilancia o Equilibrio
- Calcolatrice con funzione coseno (solo per lavoro, non sempre necessaria)
Calcolo dell`energia elettrica:
- Resistenza
- Fili o una scheda di prova
- Multimetro (o un ohmmetro e un misuratore di corrente)
- Fahnestock o clip a coccodrillo
Calore:
- Oggetto da riscaldare
- Fonte di calore (come un becco Bunsen)
- Termometro (un termometro per liquidi o un termometro con sonda)
- Riferimento chimico/chimico (per trovare il calore specifico dell`oggetto da riscaldare)
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