Berechnung der resultierenden Geschwindigkeit

Physik kann für jeden eine Herausforderung sein, weil sie Naturwissenschaften mit Mathematik verbindet und potenziell schwierige Konzepte einführt. Eine Grundidee ist das Konzept der Geschwindigkeit und wie es sich verändert. Die Berechnung der Geschwindigkeit eines Objekts kann ein einfacher Vorgang sein, wenn einige Grundregeln beachtet werden. Erfahren Sie, wie Sie Probleme lösen, bei denen Sie die resultierende Geschwindigkeit ermitteln müssen.

Stellen Sie zunächst sicher, dass alle Einheiten in Standardform vorliegen, bevor Sie Berechnungen durchführen. Schreiben Sie alle Informationen auf, die Sie benötigen, bevor Sie mit den Berechnungen beginnen, und zeichnen Sie dann ein Bild des Problems, damit Sie verstehen, was vor sich geht. Bestimmen Sie die Beschleunigung des Objekts, die Zeit, zu der das Objekt beschleunigt wird, und die Anfangsgeschwindigkeit. Diese Werte werden Ihnen normalerweise im Problem angegeben. Wenn die Kraft gegeben ist, bestimme die Beschleunigung, indem du die Kraft auf das Objekt durch seine Masse dividierst.

Konvertieren Sie alle Einheiten in Standardmaßeinheiten. Die Beschleunigung sollte in Metern pro Sekunde zum Quadrat angegeben werden. Die Geschwindigkeit sollte in Metern pro Sekunde und die Zeit in Sekunden angegeben werden.

Multiplizieren Sie die Beschleunigung mit der Zeit, in der das Objekt beschleunigt wird. Wenn ein Objekt beispielsweise 3 Sekunden lang fällt, multiplizieren Sie 3 mit 9,8 Meter pro Sekunde zum Quadrat, was der Erdbeschleunigung entspricht. Die resultierende Geschwindigkeit beträgt in diesem Fall 29,4 Meter pro Sekunde.

Addiere diese Geschwindigkeit zur Anfangsgeschwindigkeit. Wenn das Objekt im obigen Beispiel eine Anfangsgeschwindigkeit von 5 Metern pro Sekunde hätte, wäre die resultierende Geschwindigkeit 34,4 Meter pro Sekunde. Die Gesamtformel hier ist v (final) - bei + v (initial), wobei "v" die Geschwindigkeit ist, "a" die Beschleunigung und "t" die Zeit ist. In diesem Beispiel würde die Gleichung so aussehen: v (final) = 9,8 x 3 + 5, was uns ein Ergebnis von 34,4 ergibt.

Bestimmen Sie die Anfangsgeschwindigkeit der beiden Objekte, die Masse beider Objekte und die Endgeschwindigkeit eines der beiden Objekte, falls diese gegeben ist. Diese Werte werden normalerweise im Problem angegeben. Wandle alle Geschwindigkeiten in Meter pro Sekunde und alle Massen in Kilogramm um.

Multiplizieren Sie die Anfangsgeschwindigkeit jedes Objekts mit seiner Masse. Addieren Sie diese beiden Produkte zusammen, um die Gesamtdynamik zu erhalten. Wenn beispielsweise beide Objekte eine Masse von 5 Kilogramm haben, ruht eines und das andere bewegt sich mit 10 Metern pro Sekunde. Die Berechnung würde so aussehen: 5 x 10 + 5 x 0. Dies würde uns ein Ergebnis von 50 Kilogramm-Meter pro Sekunde ergeben.

Teilen Sie den Gesamtimpuls durch die Summe der Massen, wenn die beiden Objekte nach dem Aufprall zusammenkleben. Dies gibt Ihnen die resultierende Geschwindigkeit der beiden Objekte. Im obigen Beispiel würden wir 50 nehmen und durch die Summe der Massen dividieren, also 10, was ein Ergebnis von 5 Metern pro Sekunde ergibt. Wenn die Objekte nicht zusammenkleben, ziehen Sie das Produkt aus Masse und Endgeschwindigkeit eines Objekts vom gesamten Anfangsimpuls ab. Dann dividiere die Differenz durch die Masse des anderen Objekts. Dies gibt Ihnen die resultierende Geschwindigkeit des anderen Objekts. Wenn im Beispiel aus dem vorherigen Schritt die Endgeschwindigkeit des sich ursprünglich mit 10 Metern pro Sekunde bewegenden Objekts 2 Meter pro Sekunde würde unsere Berechnung so aussehen: (50 - 10) / 5, was uns ein Ergebnis von 8 Metern pro Sekunde ergibt.