Η κινηματική είναι ο κλάδος της φυσικής που περιγράφει τα βασικά της κίνησης και συχνά έχετε την ευθύνη να βρείτε μια ποσότητα δεδομένης της γνώσης μερικών άλλων. Η εκμάθηση των εξισώσεων σταθερής επιτάχυνσης σας προετοιμάζει τέλεια για αυτόν τον τύπο προβλήματος και αν πρέπει να το βρείτε επιτάχυνση, αλλά έχετε μόνο μια αρχική και τελική ταχύτητα, μαζί με την απόσταση που διανύσατε, μπορείτε να καθορίσετε το επιτάχυνση. Χρειάζεστε μόνο τη σωστή από τις τέσσερις εξισώσεις και λίγη άλγεβρα για να βρείτε την έκφραση που χρειάζεστε.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Ο τύπος επιτάχυνσης ισχύει μόνο για σταθερή επιτάχυνση καιένασημαίνει επιτάχυνση,βσημαίνει τελική ταχύτητα,εσύσημαίνει ταχύτητα εκκίνησης καιμικρόείναι η απόσταση που διανύεται μεταξύ της αρχικής και της τελικής ταχύτητας.
Οι εξισώσεις σταθερής επιτάχυνσης
Υπάρχουν τέσσερις βασικές εξισώσεις σταθερής επιτάχυνσης που θα πρέπει να λύσετε όλα τα προβλήματα όπως αυτό. Ισχύουν μόνο όταν η επιτάχυνση είναι "σταθερή", οπότε όταν κάτι επιταχύνεται με σταθερό ρυθμό αντί να επιταχύνεται όλο και πιο γρήγορα όσο περνάει ο χρόνος. Η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως παράδειγμα σταθερής επιτάχυνσης, αλλά τα προβλήματα συχνά καθορίζουν πότε η επιτάχυνση συνεχίζεται με σταθερό ρυθμό.
Οι εξισώσεις σταθερής επιτάχυνσης χρησιμοποιούν τα ακόλουθα σύμβολα:ένασημαίνει επιτάχυνση,βσημαίνει τελική ταχύτητα,εσύσημαίνει ταχύτητα εκκίνησης,μικρόσημαίνει μετατόπιση (δηλαδή διανυθείσα απόσταση) καιτσημαίνει χρόνος. Οι εξισώσεις δηλώνουν:
v = u + στο \\ s = 0,5 (u + v) t \\ s = ut + 0,5at ^ 2 \\ v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
Διαφορετικές εξισώσεις είναι χρήσιμες για διαφορετικές καταστάσεις, αλλά αν έχετε μόνο τις ταχύτητεςβκαιεσύ, μαζί με την απόστασημικρό, η τελευταία εξίσωση ανταποκρίνεται τέλεια στις ανάγκες σας.
Επανακαθορίστε την εξίσωση γιαένα
Λάβετε την εξίσωση στη σωστή φόρμα με την αναδιάταξη. Θυμηθείτε, μπορείτε να τακτοποιήσετε ξανά τις εξισώσεις όπως θέλετε, αρκεί να κάνετε το ίδιο πράγμα και στις δύο πλευρές της εξίσωσης σε κάθε βήμα.
Ξεκινώντας από:
v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
Αφαιρώεσύ2 και από τις δύο πλευρές για να λάβετε:
v ^ 2-u ^ 2 = 2α
Διαιρέστε και τις δύο πλευρές με 2μικρό(και αντιστρέψτε την εξίσωση) για να λάβετε:
α = \ frac {v ^ 2-u ^ 2} {2s}
Αυτό σας λέει πώς να βρείτε επιτάχυνση με ταχύτητα και απόσταση. Θυμηθείτε, ωστόσο, ότι αυτό ισχύει μόνο για συνεχή επιτάχυνση προς μία κατεύθυνση. Τα πράγματα γίνονται λίγο πιο περίπλοκα εάν πρέπει να προσθέσετε μια δεύτερη ή τρίτη διάσταση στην κίνηση, αλλά ουσιαστικά δημιουργείτε μία από αυτές τις εξισώσεις για κίνηση σε κάθε κατεύθυνση ξεχωριστά. Για μια διαφορετική επιτάχυνση, δεν υπάρχει απλή εξίσωση για να χρησιμοποιήσετε και πρέπει να χρησιμοποιήσετε λογισμό για να λύσετε το πρόβλημα.
Ένα παράδειγμα υπολογισμού σταθερής επιτάχυνσης
Φανταστείτε ότι ένα αυτοκίνητο ταξιδεύει με συνεχή επιτάχυνση, με ταχύτητα 10 μέτρων ανά δευτερόλεπτο (m / s) στο έναρξη μιας διαδρομής μήκους 1 χιλιομέτρου (δηλαδή 1.000 μέτρων) και ταχύτητα 50 m / s έως το τέλος της διαδρομής. Ποια είναι η συνεχής επιτάχυνση του αυτοκινήτου; Χρησιμοποιήστε την εξίσωση από την τελευταία ενότητα, θυμηθείτε ότιβείναι η τελική ταχύτητα καιεσύείναι η ταχύτητα εκκίνησης. Λοιπόν, έχετεβ= 50 m / s,εσύ= 10 m / s καιμικρό= 1000 μ. Εισαγάγετε αυτά στην εξίσωση για να λάβετε:
a = \ frac {50 ^ 2-10 ^ 2} {2 \ φορές 1000} = \ frac {2400} {2000} = 1.2 \ κείμενο {m / s} ^ 2
Έτσι, το αυτοκίνητο επιταχύνεται στα 1,2 μέτρα ανά δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο κατά τη διάρκεια της διαδρομής του στην πίστα, ή με άλλα λόγια, κερδίζει ταχύτητα 1,2 μέτρων ανά δευτερόλεπτο κάθε δευτερόλεπτο.