En el mundo de la física, la velocidad (v), la posición (x), la aceleración (a) y el tiempo (t) son los cuatro ingredientes clave para resolver ecuaciones de movimiento. Puede obtener la aceleración, velocidad inicial (v0) y el tiempo transcurrido de una partícula y tienen que resolver la velocidad final (vF). Es posible una variedad de otras permutaciones aplicables a innumerables escenarios del mundo real. Estos conceptos aparecen en cuatro ecuaciones esenciales:
1. x = v_0t + \ frac {1} {2} en ^ 2 \\ 2. v_f ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax \\ 3. v_f = v_0 + en \\ 4. x = \ frac {v_0 + v_f} {2} t
Estas ecuaciones son útiles para calcular la velocidad (equivalente a la velocidad para los propósitos actuales) de una partícula. moverse con aceleración constante en el momento en que golpea un objeto inflexible, como el suelo o un sólido pared. En otras palabras, puede usarlos para calcular la velocidad del impacto, o en términos de las variables anteriores, vF.
Paso 1: evalúe sus variables
Si su problema involucra un objeto que cae desde el reposo bajo la influencia de la gravedad, entonces v
Paso 2: un objeto que cae
Si sabe que un objeto que cayó desde un tejado ha estado cayendo durante 3.7 segundos, ¿qué tan rápido va?
De la ecuación 3 anterior, sabes que:
v_f = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 \ text {m / s}
Si no se le da el tiempo, pero sabe que el objeto ha caído 80 metros (unos 260 pies o 25 pisos), utilizaría la ecuación 2 en su lugar:
v_f ^ 2 = 0 + 2 (9,8) (80) = 1568 \\ v_f = \ sqrt {1568} = 39,6 \ text {m / s}
¡Listo!
Paso 3: un coche a toda velocidad
Supongamos que sabe que un automóvil que arrancó desde parado ha estado acelerando a 5,0 m / s durante 400 metros. (aproximadamente un cuarto de milla) antes de conducir a través de una gran hoja de papel preparada para una celebración monitor. De la ecuación 1 anterior:
400 = 0 + \ frac {1} {2} (5) t ^ 2 = 2.5t ^ 2 \\ 160 = t ^ 2 \\ t = 12.65 \ text {segundos}
A partir de aquí, puede usar la ecuación 3 para encontrar vF:
v_f = 0 + (5) (12,65) = 63,25 \ text {m / s}
Consejo
Utilice siempre primero una ecuación para la que solo haya una incógnita, que no es necesariamente una que contenga la variable de interés final.
