Problemer med bevægelse er normalt de første, som fysikstuderende møder. Begreber som tid, hastighed og acceleration hænger sammen ved hjælp af formler, som eleverne kan omarrangere ved hjælp af algebra for at anvende forskellige omstændigheder.
Studerende kan for eksempel beregne et springhøjde fra mere end et startpunkt. Springets højde kan beregnes, hvis accelerationen og enten starthastigheden eller den samlede tid i luften er kendt.
Skriv et udtryk for tid med hensyn til hastighedsændring ved hjælp af formlen
v_f = -gt + v_i
hvorvf er endelig hastighed,ger accelerationen på grund af tyngdekraften,ter tid, ogvjeg er starthastighed.
Flyvetid
Løs ligningen fort
t = (v_f - v_i) / - g
Derfor er tidsrummet lig med hastighedsændringen divideret med accelerationen på grund af tyngdekraften.
Beregn tid til at nå det højeste punkt
Beregn mængden af tid for at nå det højeste punkt i springet. På det højeste punkt, hastighed (vf) er nul. Brug 9,8 m / s² til acceleration på grund af tyngdekraften. For eksempel, hvis starthastigheden er 1,37 m / s, er tiden til maksimal højde:
t = (0 - 1,37) / (- 9,8) = 0,14 \ tekst {s}
Beregn starthastighed fra den samlede flyvetid
Den indledende hastighedvjeg kan beregnes ved hjælp af tiden til at nå springhøjden
v_i = gt
For eksempel, hvis den samlede tid er 0,14 sekunder:
v_i = 9.8 \ gange 0.14 = 1.37 \ tekst {m / s}
Lodret springfysikligning
Beregn springhøjden ved hjælp af formlen
s_f = s_i + v_it-1 / 2gt ^ 2
hvorsf er den endelige position ogsjeg er startpositionen. Da springhøjde er forskellen mellem den endelige og startpositionen
h = (s_f - s_i)
forenkle formlen til
h = v_it-1 / 2gt ^ 2
og beregne:
h = (1,37 \ gange 0,14) - 1/2 (9,8 \ gange 0,14 ^ 2) = 0,19 - 0,10 = 0,09 \ tekst {meter}
Tips
Opret din egen springhøjde-lommeregner ved at programmere springhøjdeformlen i din grafregner!