Obsah
Vo svete fyziky sú rýchlosť (v), poloha (x), zrýchlenie (a) a čas (t) štyrmi kľúčovými zložkami pri riešení pohybových rovníc. Môžete získať zrýchlenie, počiatočnú rýchlosť (v0) a uplynutý čas častice a musí sa vyriešiť pre konečnú rýchlosť (vF). Je možné množstvo ďalších permutácií aplikovateľných na nespočetné množstvo scenárov skutočného sveta. Tieto pojmy sa objavujú v štyroch základných rovniciach:
1. x = v0t + (1/2) o2
2. vF2 = v02 + 2ax
3. vF = v0 + o
4. x = (v0/ 2 + vF/ 2) (t)
Tieto rovnice sú užitočné pri výpočte rýchlosti (ekvivalentnej rýchlosti pre súčasné účely) častice pohybujúcej sa s konštantným zrýchlením v okamihu, keď narazí na nestabilný objekt, ako je zem alebo pevná stena. Inými slovami, môžete ich použiť na výpočet rýchlosti nárazu alebo z hľadiska vyššie uvedených premenných, vF.
Krok 1: Vyhodnoťte svoje premenné
Ak váš problém zahŕňa predmet spadajúci z pokoja pod vplyvom gravitácie, potom v0 = 0 a a = 9,8 m / s2 a na to, aby ste mohli pokračovať, musíte poznať iba čas t alebo vzdialenosť x (pozri krok 2). Ak na druhej strane môžete získať hodnotu zrýchlenia a pre auto pohybujúce sa horizontálne po danej vzdialenosti x alebo za danú dobu t, čo vyžaduje, aby ste pred určením v určili stredný problém.F (pozri krok 3).
Krok 2: Padajúci objekt
Ak viete, že objekt spadnutý zo strechy padá 3,7 sekundy, ako rýchlo to ide?
Z rovnice 3 vyššie viete, že vF = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 m / s.
Ak nemáte čas, ale viete, že objekt klesol na 80 metrov (asi 260 stôp alebo 25 poschodí), použite namiesto toho rovnicu 2:
protiF2 = 0 + 2(9.8)(80) = 1,568
protiF = √ 1 568 = 39,6 m / s
Ste hotoví!
Krok 3: Urýchlenie auta
Povedzme, že viete, že auto, ktoré začalo na pokojnom mieste, sa zrýchľovalo rýchlosťou 5,0 m / s na 400 metrov (asi štvrť míle), než prejde veľkým kusom papiera pripraveným na slávnostné zobrazenie. Z rovnice 1 vyššie
400 = 0 + (1/2) (5) t2
400 = (2,5) t2
160 = t2
t = 12,65 sekúnd
Odtiaľ môžete pomocou rovnice 3 nájsť vF:
protiF = 0 + (5)(12.65)
= 63,25 m / s
Tip
Vždy používajte rovnicu, pre ktorú existuje iba jedna neznáma, ktorá nemusí byť nutne taká, ktorá obsahuje premennú konečného záujmu.