Vsebina
V svetu fizike so hitrost (v), položaj (x), pospešek (a) in čas (t) štiri ključne sestavine pri reševanju enačb gibanja. Morda boste dobili pospešek, začetno hitrost (v0) in pretečen čas delca in se je treba odločiti za končno hitrost (vf). Možne so številne druge permutacije, ki se uporabljajo za nešteto resničnih scenarijev. Ti koncepti se pojavljajo v štirih bistvenih enačbah:
1. x = v0t + (1/2) pri2
2. vf2 = v02 + 2ax
3. vf = v0 + ob
4. x = (v0/ 2 + vf/ 2) (t)
Te enačbe so uporabne za izračun hitrosti (ekvivalentne hitrosti za sedanje namene) delca, ki se giblje s stalnim pospeškom v trenutku, ko udari v neokrnjen objekt, kot sta tla ali trdna stena. Z drugimi besedami, lahko jih uporabite za izračun hitrosti udarca ali glede na zgornje spremenljivke, vf.
1. korak: Ocenite svoje spremenljivke
Če vaš problem vključuje predmet, ki pade iz počitka pod vplivom gravitacije, potem v0 = 0 in a = 9,8 m / s2 in za nadaljevanje morate vedeti le čas t ali razdaljo x (preglejte korak 2). Če lahko po drugi strani dobite vrednost pospeška a za avtomobil, ki potuje vodoravno čez določeno razdaljo x ali za določen čas t, od česar morate rešiti vmesni problem, preden določite vf (glej 3. korak).
2. korak: Padajoči objekt
Če veste, da predmet, padel s strehe, pada 3,7 sekunde, kako hitro gre?
Iz enačbe 3 zgoraj veste, da je vf = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 m / s.
Če vam ni dano časa, vendar veste, da je predmet padel 80 metrov (približno 260 čevljev ali 25 zgodb), bi namesto tega uporabili enačbo 2:
vf2 = 0 + 2(9.8)(80) = 1,568
vf = √ 1,568 = 39,6 m / s
Končal si!
3. korak: prehitri avtomobil
Recimo, da veste, da je avtomobil, ki se je začel iz zastoja, pospešil s hitrostjo 5,0 m / s za 400 metrov (približno četrtino milje), preden se je vozil skozi velik kos papirja, pripravljen za slavnostni prikaz. Iz enačbe 1 zgoraj,
400 = 0 + (1/2) (5) t2
400 = (2,5) t2
160 = t2
t = 12,65 sekunde
Od tu lahko uporabite enačbo 3 za iskanje vf:
vf = 0 + (5)(12.65)
= 63,25 m / s
Namig
Vedno najprej uporabite enačbo, za katero obstaja le ena neznana, ki ni nujno ena, ki vsebuje spremenljivko, ki je v končnem interesu.