Sisu
Füüsikalises maailmas on kiirus (v), asend (x), kiirendus (a) ja aeg (t) neli peamist koostisosa liikumisvõrrandite lahendamisel. Võite saada kiirenduse, algkiiruse (v0) ja osakese möödunud aeg ning need peavad lõpliku kiiruse (vf). Võimalikud on mitmed muud permutatsioonid, mida saab kasutada lugematute reaalse stsenaariumi korral. Need mõisted esinevad neljas olulises võrrandis:
1. x = v0t + (1/2) kell2
2. vf2 = v02 + 2ax
3. vf = v0 + kell
4. x = (v0/ 2 + vf/ 2) (t)
Need võrrandid on kasulikud pideva kiirendusega liikuva osakese kiiruse (praegusel juhul kiirusega võrdne) arvutamisel hetkel, kui see põrkub kokku mittekodeeriva objektiga, näiteks maapinnaga või tahke seinaga. Teisisõnu võite neid kasutada löögikiiruse arvutamiseks või ülaltoodud muutujate v korralf.
1. samm: hinnake oma muutujaid
Kui teie probleem hõlmab objekti, mis langeb gravitatsiooni mõjul puhata, siis v0 = 0 ja a = 9,8 m / s2 ja jätkamiseks peate teadma ainult aega t või läbitud vahemaad x (vt 2. samm). Kui aga teisest küljest võite saada kiirenduse a väärtuse auto jaoks, mis sõidab horisontaalselt etteantud vahemaad x või antud aja jooksul t, peate enne v määramist lahendama vaheprobleemif (vt 3. samm).
2. samm: langev objekt
Kui teate, et katuselt alla kukkunud ese on kukkunud 3,7 sekundit, siis kui kiiresti see läheb?
Ülaltoodud võrrandist 3 teate, et vf = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 m / s.
Kui teile ei anta aega, kuid teate, et objekt on langenud 80 meetrit (umbes 260 jalga ehk 25 lugu), kasutaksite selle asemel võrrandit 2:
vf2 = 0 + 2(9.8)(80) = 1,568
vf = √ 1568 = 39,6 m / s
Oled valmis!
3. samm: Kiire auto
Ütle, et tead, et seisma hakanud auto on kiirendanud kiirusega 5,0 m / s 400 meetrit (umbes veerand miili), enne kui sõidab läbi suure piduliku väljapaneku jaoks ette nähtud paberitüki. Ülaltoodud võrrandist 1
400 = 0 + (1/2) (5) t2
400 = (2,5) t2
160 = t2
t = 12,65 sekundit
Siit saate v võrrandi leidmiseks kasutada võrrandit 3f:
vf = 0 + (5)(12.65)
= 63,25 m / s
Näpunäide
Kasutage alati võrrandit, mille kohta on teada ainult üks tundmatu, mis ei pruugi sisaldada ülimalt huvipakkuvat muutujat.