Instructions gratuites étape par étape 
N`utilisez pas de livres ou d`autres unités qui ne sont pas standard ou la réponse finale ne sera pas en joules. 
Si l`objet est déplacé horizontalement, la gravité n`a pas d`importance. Au lieu de cela, le problème peut demander de calculer la force requise pour surmonter la résistance de frottement. S`il est donné quelle est l`accélération de l`objet lorsqu`il est poussé, alors vous pouvez multiplier l`accélération donnée par la masse. 
Si une force « vers la droite », « vers le haut » ou « dans le sens du mouvement » est déjà donnée, alors la « force x cos(θ) » est calculée et vous pouvez procéder à la multiplication des valeurs. 
Dans notre exemple, l`angle θ entre le sol et la corde est de 30º. Calculer cos(θ). cos(30º)=(√3)/2=environ 0,866. Vous pouvez utiliser une calculatrice pour trouver cette valeur, mais assurez-vous que votre calculatrice utilise la bonne unité lorsque l`angle est donné (degrés ou radians). Multiplier la puissance totale x cos(θ). Dans notre exemple, 10N x 0,866=8,66 N dans le sens du mouvement. 
Si le cycliste se déplace à vitesse constante (pas d`accélération), mesurez la distance parcourue par le cycliste et divisez par le nombre de secondes qu`il a fallu pour parcourir cette distance. Ceci calcule la vitesse moyenne, qui dans ce scénario est la même que la vitesse à un moment donné. Si le cycliste se déplace avec une accélération constante et ne change pas de direction, calculez sa vitesse à ce moment-là t avec la formule `vitesse(temps t)=(accélération)(t) + vitesse initiale. Le temps est en secondes, la vitesse en mètres/seconde et l`accélération en m/s. 
La formule de l`énergie cinétique peut être dérivée de la définition du travail, W=FΔs, et de l`équation v=v0 + 2aΔs. Δs fait référence au "déplacement", ou aussi à la distance parcourue. 
Parce que le joule est une petite unité et parce que la consommation d`énergie des appareils est généralement indiquée en watts, milliwatts et kilowatts, il est souvent plus pratique de calculer le nombre de kWh (kilowattheures) qui est consommé par un appareil. 1 watt équivaut à 1 joule par seconde, ou 1 joule équivaut à 1 watt seconde ; un kilowatt est égal à 1 kilojoule par seconde et un kilojoule est égal à 1 kilowatt seconde. Il y a 3600 secondes dans une heure, donc 1 kilowatt-heure est égal à 3600 kilowatt-secondes, 3600 kilojoules ou 3.600.000 joules. 
La chaleur spécifique varie légèrement en fonction de la température et de la pression. Différentes organisations et manuels utilisent différentes « températures standard », vous devrez donc peut-être utiliser 4 chaleur spécifique pour la chaleur spécifique de l`eau.179 trouvailles. Vous pouvez également utiliser Kelvin au lieu de Celsius, car 1 degré est le même pour les deux échelles (chauffer quelque chose à 3 ºC est la même chose que chauffer quelque chose à 3 Kelvin). Ne pas utiliser Fahrenheit ou le résultat ne sera pas donné en Joules. 
Si vous voulez connaître la quantité totale d`énergie stockée sous forme de chaleur, vous pouvez prétendre que la température initiale était le zéro absolu : 0 Kelvin ou -273.15ºC. 
La chaleur est généralement exprimée en calories ou en kilocalories. Une calorie est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever 1 gramme d`eau de 1 degré Celsius en température, tandis qu`une kilocalorie (ou calorie) est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 kilogramme d`eau de 1 degré Celsius. Dans l`exemple ci-dessus, augmenter la température de 500 grammes d`eau de 20 degrés Celsius prend 10.000 calories ou 10 kilocalories.
Calculer les joules
Teneur
Le joule (J), du nom du physicien anglais James Edward Joule, est l`une des unités les plus importantes du système métrique international. Le joule est utilisé comme unité de travail, d`énergie et de chaleur et est largement utilisé en science. Si vous voulez que votre réponse soit en joules, utilisez toujours les unités scientifiques standard.
Pas
Méthode 1 sur 4: Calcul du travail en joules
1. La définition du travail. Le travail est défini comme une force constante exercée sur un objet pour le déplacer sur une certaine distance. Si pas plus d`une force est appliquée, elle peut être calculée comme suit Puissance X distance, et peut être écrit en unités de Joules (équivalent à un `Newton mètre`). Dans notre premier exemple, nous prenons une personne qui souhaite ajouter un poids du sol à la hauteur de la poitrine, et nous calculons la quantité de travail qu`elle a accomplie.
- La force doit être appliquée dans le sens du mouvement. Lorsque vous tenez un objet et marchez en avant, aucun travail n`est effectué sur l`objet car vous ne poussez pas l`objet dans le sens de son mouvement.
2. Déterminer la masse de l`objet déplacé. La masse d`un objet est nécessaire pour calculer la force nécessaire pour le déplacer. Dans notre exemple, nous supposons que le poids a une masse de 10 kg.
3. Calculer la force. Force=masse x accélération. Dans notre exemple, soulevant un poids vers le haut, l`accélération que nous essayons de surmonter est égale à la gravité, 9.8 m/s vers le bas. Calculez la force nécessaire pour soulever le poids en utilisant (10 kg) x (9.8 m/s)=98 kg m/s=98 Newtons (N).
4. Mesurer la distance à laquelle l`objet est déplacé. Dans cet exemple, disons que le poids est 1.5 mètres (m) est levé. La distance doit être mesurée en mètres, sinon la réponse finale ne peut pas être écrite en Joules.
5. Multiplier la puissance par la distance. Pour un poids de 98 Newtons 1.5 mètres, vous serez 98 x 1.5=147 Joules de travail à faire.
6. Calculer le travail pour les objets se déplaçant selon un angle. Notre exemple ci-dessus était simple : quelqu`un a appliqué une force vers le haut sur l`objet, et l`objet est monté. Parfois, la direction de la force et le mouvement de l`objet ne sont pas tout à fait les mêmes car plusieurs forces agissent sur l`objet. Dans l`exemple suivant, nous allons calculer combien de Joules il faut pour tracter un traîneau de 25 mètres dans la neige, en tirant une corde attachée au traîneau à un angle de 30º par rapport à l`horizontale. Ce qui suit s`applique : travail=force x cos(θ) x distance. Le symbole θ est la lettre grecque `thêta` et représente l`angle entre la direction de la force et la direction du mouvement.
sept. Déterminer la force totale appliquée. Dans ce problème, nous supposons que quelqu`un tire sur la corde avec une force de 10 Newtons.
8. Calculer la force pertinente. Seule une partie de la force tire le chariot vers l`avant. Puisque la corde est inclinée vers le haut, la force restante essaie de soulever le traîneau, contrecarrant la gravité. Calculer la force dans la direction du mouvement :
9. Multiplier la force x la distance. Maintenant que nous savons combien de force est appliquée dans la direction du mouvement, nous pouvons calculer le travail comme d`habitude. Notre problème nous dit que le chariot a été traîné de 20 mètres vers l`avant, nous calculons donc 8,66 N x 20 m = 173,2 joules de travail.
Méthode 2 sur 4: Calcul de l`énergie cinétique en joules
1. Comprendre quelle énergie cinétique. L`énergie cinétique est la quantité d`énergie sous forme de mouvement. Comme pour toute forme d`énergie, cela peut être exprimé en Joules.
- L`énergie cinétique est égale à la quantité de travail effectué pour accélérer un objet stationnaire à une vitesse donnée. Une fois cette vitesse atteinte, l`objet conserve cette quantité d`énergie cinétique jusqu`à ce que cette énergie soit convertie en chaleur (par friction), en énergie gravitationnelle (en allant contre la gravité) ou en d`autres types d`énergie.
2. Déterminer la masse de l`objet. Par exemple, on peut mesurer l`énergie cinétique d`un vélo et d`un cycliste. Supposons que le cycliste ait une masse de 50 kg et que le vélo ait une masse de 20 kg. qui s`additionne à une masse totale m à partir de 70kg. On peut maintenant les traiter ensemble comme 1 objet de 70 kg, car ils se déplacent ensemble à la même vitesse.
3. Calculer la vitesse. Si vous connaissez déjà la vitesse ou la vitesse vectorielle du cycliste, notez-la et continuez. Si vous n`avez pas encore calculé cela, utilisez l`une des méthodes ci-dessous. C`est la vitesse, pas la vitesse vectorielle (qui est la vitesse dans une certaine direction), même si la lettre est souvent utilisée comme abréviation v utilisé pour la vitesse. Ignorez les virages du cycliste et faites comme si toute la distance était parcourue en ligne droite.
4. Entrez les nombres suivants dans la formule suivante. Énergie cinétique=(1/2)je suisv. Par exemple, si le cycliste se déplace à une vitesse de 15 m/s, alors son énergie cinétique est K=(1/2)(70 kg)(15 m/s)=(1/2)(70 kg)( 15 m/s)(15 m/s)=7875 kgm/s=7875 newton mètres=7875 joules.
Méthode 3 sur 4: Calcul du Joule en tant qu`énergie électrique
1. Calculer l`énergie en utilisant la puissance x le temps. La puissance est définie comme l`énergie consommée par unité de temps, nous pouvons donc calculer l`énergie consommée par la puissance multipliée par l`unité de temps. Ceci est utile pour mesurer la puissance en watts, car 1 watt = 1 joule/seconde. Pour connaître la quantité d`énergie consommée par une ampoule de 60 W en 120 secondes, multipliez les valeurs suivantes : (60 watts) x (120 secondes) = 7 200 joules.
- Cette formule peut être utilisée pour tout type de puissance, mesurée en watts, mais l`électricité est la plus évidente.
2. Utilisez les étapes ci-dessous pour calculer le flux d`énergie dans un circuit électrique. Les étapes ci-dessous sont écrites à titre d`exemple pratique, mais vous pouvez également utiliser cette méthode pour comprendre des problèmes de physique théorique. Nous calculons d`abord la puissance P en utilisant la formule P=I x R, où I est le courant en ampères et R est la résistance en ohms. Ces unités nous donnent la puissance en watts, donc à partir de ce point nous pouvons appliquer la formule utilisée à l`étape précédente pour calculer l`énergie en joules.
3. Choisissez une résistance. Les résistances sont indiquées en ohms, avec sa valeur indiquée directement sur la résistance, ou indiquée par une série d`anneaux colorés. Vous pouvez également tester une résistance avec un ohmmètre ou un multimètre. Dans cet exemple, nous supposons que la résistance que nous utilisons est de 10 ohms.
4. Connectez la résistance à une source d`alimentation (batterie). Utilisez des pinces pour cela ou placez la résistance dans un circuit de test.
5. Laisser un courant le traverser pendant un certain temps. Dans cet exemple, nous prenons 10 secondes comme unité de temps.
6. Mesurer la force du courant. Vous le faites avec un compteur électrique ou un multimètre. La plupart des formes de courant domestique sont exprimées en milliampères, supposons donc que le courant est de 100 milliampères, ou 0,1 ampères.
sept. Utilisez la formule P=I x R. Maintenant pour trouver la puissance, multipliez la puissance du courant par la résistance. Cela vous donne la puissance de ce circuit en watts. Le carré de 0,1 donne 0.01. Multipliez cela par 10 et vous obtenez une puissance de sortie de 0,1 watt, ou 100 milliwatts.
8. Multiplier la puissance par le temps écoulé. Cela donne l`énergie en joules. 0,1 watt x 10 secondes équivaut à 1 joule d`énergie électrique.
Méthode 4 sur 4: Calcul de la chaleur en joules
1. Déterminer la masse de l`objet auquel de la chaleur est ajoutée. Utilisez une balance ou une balance pour cela. Si l`objet est un liquide, pesez d`abord le récipient vide dans lequel le liquide entre. Vous devrez soustraire cela de la masse du récipient et du liquide ensemble pour trouver la masse du liquide. Dans cet exemple, nous supposons que l`objet est de 500 grammes d`eau.
- Utilisez des grammes, pas une autre unité, sinon le résultat ne sera pas donné en Joules.
2. Déterminer la chaleur spécifique de l`objet. Ces informations peuvent être trouvées dans les livres de référence de chimie binas, mais vous pouvez également les trouver en ligne. Pour l`eau, la chaleur spécifique c est égal à 4.19 Joules par gramme pour chaque degré Celsius – ou 4.1855, si vous voulez être très précis.
3. Déterminer la température actuelle de l`objet. Si l`objet est un liquide, vous pouvez utiliser un thermomètre ordinaire (à mercure). Pour d`autres objets, vous aurez peut-être besoin d`un thermomètre avec une sonde.
4. Chauffer l`objet et mesurer à nouveau la température. Cela vous permet de mesurer la quantité de chaleur ajoutée à un objet pendant le chauffage.
5. Soustraire la température d`origine de la température après chauffage. Cela se traduit par le changement de la température de l`objet. En supposant que l`eau était initialement de 15 degrés Celsius et après avoir chauffé 35 degrés Celsius, le changement de température est donc de 20 degrés Celsius.
6. Multiplier la masse de l`objet par la chaleur spécifique et le changement de température. Vous écrivez cette formule comme H=mc??t, où T représente le `changement de température`. Dans cet exemple, ce sera 500g x 4.19x20=41.900 joules.
Des astuces
- Lié au joule est une autre unité de travail et d`énergie appelée l`erg ; 1 erg est égal à 1 force dyne multipliée par une distance de 1 cm. Un joule est égal à 10.000.000 erg.
Mises en garde
- Bien que les termes « joule » et « newton mètre » fassent référence à la même unité, dans la pratique, le « joule » est utilisé pour désigner toute forme d`énergie et pour un travail effectué en ligne droite, comme dans l`exemple de monter les escaliers ci-dessus. Lorsqu`il est utilisé pour calculer le couple (force sur un objet en rotation), nous préférons le terme « newton mètre ».
Nécessités
Calcul du travail ou de l`énergie cinétique :
- Chronomètre ou une minuterie
- Balance ou Balance
- Calculatrice avec fonction cosinus (uniquement pour le travail, pas toujours nécessaire)
Calcul de l`énergie électrique :
- La résistance
- Fils ou une carte de test
- Multimètre (ou un ohmmètre et un ampèremètre)
- Fahnestock ou pinces crocodiles
Chaleur:
- Objet à chauffer
- Source de chaleur (comme un bec Bunsen)
- Thermomètre (un thermomètre à liquide ou un thermomètre avec une sonde)
- Référence de chimie/chimie (pour trouver la chaleur spécifique de l`objet à chauffer)
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