Problémy spojené s pohybem jsou obvykle první, s nimiž se studenti fyziky setkají. Pojmy jako čas, rychlost a zrychlení jsou vzájemně propojeny vzorci, které mohou studenti přeskupit pomocí algebry tak, aby platili pro různé okolnosti.
Studenti mohou například vypočítat výšku skoku z více než jednoho výchozího bodu. Výšku skoku lze vypočítat, pokud je známo zrychlení a počáteční rychlost nebo celkový čas ve vzduchu.
Napište vzorec pro čas, pokud jde o změnu rychlosti, pomocí vzorce
v_f = -gt + v_i
kdeprotiF je konečná rychlost,Gje gravitační zrychlení,tje čas aprotii je počáteční rychlost.
Čas letu
Vyřešte rovnici prot
t = (v_f - v_i) / - g
Proto se doba rovná změně rychlosti dělené gravitačním zrychlením.
Vypočítejte čas k dosažení nejvyššího bodu
Vypočítejte dobu potřebnou k dosažení nejvyššího bodu skoku. V nejvyšším bodě rychlost (protiF) je nula. Pro gravitační zrychlení použijte 9,8 m / s². Například pokud je počáteční rychlost 1,37 m / s, čas k dosažení maximální výšky je:
t = (0 - 1,37) / (- 9,8) = 0,14 \ text {s}
Vypočítejte počáteční rychlost z celkového času letu
Počáteční rychlostprotii lze vypočítat pomocí času do dosažení výšky skoku
v_i = gt
Například pokud je celkový čas 0,14 sekundy:
v_i = 9,8 \ krát 0,14 = 1,37 \ text {m / s}
Rovnice vertikální skokové fyziky
Výpočet výšky skoku pomocí vzorce
s_f = s_i + v_it-1 / 2gt ^ 2
kdesF je konečná pozice asi je počáteční poloha. Protože výška skoku je rozdíl mezi konečnou a počáteční pozicí
h = (s_f - s_i)
zjednodušit vzorec na
h = v_it-1 / 2gt ^ 2
a vypočítat:
h = (1,37 \ krát 0,14) - 1/2 (9,8 \ krát 0,14 ^ 2) = 0,19 - 0,10 = 0,09 \ text {metry}
Tipy
Vytvořte si vlastní kalkulačku výšky skoku naprogramováním vzorce výšky skoku do své grafické kalkulačky!