Kinematika je odvětví fyziky, které popisuje základy pohybu, a často máte za úkol najít jednu veličinu vzhledem ke znalostem několika dalších. Naučit se rovnice konstantního zrychlení vás dokonale připraví na tento typ problému, a pokud ho budete muset najít zrychlení, ale máte pouze počáteční a konečnou rychlost, spolu s ujetou vzdáleností můžete určit akcelerace. K nalezení požadovaného výrazu potřebujete pouze správnou ze čtyř rovnic a trochu algebry.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Vzorec zrychlení platí pouze pro konstantní zrychlení aAznamená zrychlení,protiznamená konečnou rychlost,uznamená počáteční rychlost asje vzdálenost uražená mezi počáteční a konečnou rychlostí.
Rovnice pro konstantní zrychlení
Existují čtyři hlavní rovnice konstantního zrychlení, které budete potřebovat k vyřešení všech těchto problémů. Platí pouze tehdy, když je zrychlení „konstantní“, takže když se něco zrychluje konzistentním tempem, než aby zrychlovalo rychleji a rychleji, jak plyne čas. Jako příklad konstantního zrychlení lze použít gravitační zrychlení, ale problémy často určují, kdy zrychlení pokračuje konstantní rychlostí.
Rovnice konstantního zrychlení používají následující symboly:Aznamená zrychlení,protiznamená konečnou rychlost,uznamená počáteční rychlost,sznamená posunutí (tj. ujetou vzdálenost) atznamená čas. Stav rovnic:
v = u + at \\ s = 0,5 (u + v) t \\ s = ut + 0,5at ^ 2 \\ v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
Různé rovnice jsou užitečné pro různé situace, ale pokud máte pouze rychlostiprotiau, spolu se vzdálenostís, poslední rovnice dokonale vyhovuje vašim potřebám.
Změňte uspořádání rovnice proA
Získejte rovnici ve správné formě opětovným uspořádáním. Pamatujte, že můžete rovnice uspořádat, jak chcete, ale za předpokladu, že v obou krocích uděláte to samé s oběma stranami rovnice.
Začínající od:
v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
Odčítatu2 z obou stran získat:
v ^ 2-u ^ 2 = 2as
Rozdělte obě strany o 2s(a obráťte rovnici), abyste získali:
a = \ frac {v ^ 2-u ^ 2} {2s}
To vám řekne, jak najít zrychlení s rychlostí a vzdáleností. Nezapomeňte však, že to platí pouze pro konstantní zrychlení v jednom směru. Věci se trochu komplikují, pokud musíte do pohybu přidat druhou nebo třetí dimenzi, ale v podstatě vytvoříte jednu z těchto rovnic pro pohyb v každém směru zvlášť. Pro různé zrychlení neexistuje žádná jednoduchá rovnice, jako je tato, kterou byste použili, a k vyřešení problému musíte použít kalkul.
Příklad výpočtu stálého zrychlení
Představte si, že auto jede s konstantním zrychlením a rychlostí 10 metrů za sekundu (m / s) na začátek dráhy dlouhé 1 kilometr (tj. 1 000 metrů) a rychlost 50 m / s na konci dráhy. Jaké je konstantní zrychlení vozu? Použijte rovnici z poslední části, pamatujte si toprotije konečná rychlost auje počáteční rychlost. Takže mášproti= 50 m / s,u= 10 m / s as= 1000 m. Vložte je do rovnice a získáte:
a = \ frac {50 ^ 2-10 ^ 2} {2 \ krát 1000} = \ frac {2400} {2000} = 1,2 \ text {m / s} ^ 2
Vůz tedy během jízdy po trati zrychluje rychlostí 1,2 metru za sekundu za sekundu, nebo jinými slovy, každou sekundu zrychluje rychlostí 1,2 metru za sekundu.