Kinemaatika on füüsika haru, mis kirjeldab liikumise põhitõdesid, ja teie ülesandeks on sageli leida üks kogus, millele on antud teadmised paarist teisest. Pideva kiirenduse võrrandite õppimine aitab teil seda tüüpi probleemide jaoks ideaalselt sobida ja kui peate leidma kiirendust, kuid teil on ainult algus- ja lõppkiirus koos läbitud vahemaaga, saate määrata kiirendus. Vajaliku avaldise leidmiseks vajate ainult ühte neljast võrrandist ja natuke algebrat.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Kiirenduse valem kehtib ainult pideva kiirenduse korral jaatähistab kiirendust,vtähendab lõppkiirust,utähendab algkiirust jason läbitud vahemaa algus- ja lõppkiiruse vahel.
Pideva kiirenduse võrrandid
Selliste probleemide lahendamiseks peate olema neli peamist pideva kiirenduse võrrandit. Need kehtivad ainult siis, kui kiirendus on "konstantne", nii et kui midagi kiireneb ühtlase kiirusega, mitte kiireneb aja jooksul. Gravitatsioonist tingitud kiirendust saab kasutada pideva kiirenduse näitena, kuid probleemid täpsustavad sageli, kui kiirendus jätkub püsikiirusel.
Konstantse kiirenduse võrrandites kasutatakse järgmisi sümboleid:atähistab kiirendust,vtähendab lõppkiirust,utähendab algkiirust,stähendab nihet (st läbitud vahemaad) jattähendab aega. Võrrandites öeldakse:
v = u + juures \\ s = 0,5 (u + v) t \\ s = ut + 0,5at ^ 2 \\ v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
Erinevad võrrandid on kasulikud erinevates olukordades, kuid kui teil on ainult kiirusedvjaukoos kaugusegas, vastab viimane võrrand ideaalselt teie vajadustele.
Korrastage võrrand uuestia
Hangi võrrand õiges vormis, korraldades ümber. Pidage meeles, et saate võrrandeid ümber korraldada nii, nagu teile meeldib, kui teete igal sammul võrrandi mõlemale poolele sama asja.
Alates:
v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
Lahutau2 mõlemalt poolelt:
v ^ 2-u ^ 2 = 2as
Jagage mõlemad pooled 2-gas(ja pöörake võrrand ümber), et saada:
a = \ frac {v ^ 2-u ^ 2} {2s}
See ütleb teile, kuidas leida kiirust kiiruse ja kaugusega. Pidage siiski meeles, et see kehtib ainult pideva kiirenduse kohta ühes suunas. Asjad lähevad natuke keerulisemaks, kui peate liikumisele lisama teise või kolmanda mõõtme, kuid sisuliselt loote ühe neist võrranditest liikumiseks igas suunas eraldi. Erineva kiirenduse korral pole sellist lihtsat võrrandit kasutada ja probleemi lahendamiseks peate kasutama arvutust.
Konstantse kiirenduse arvutamise näide
Kujutage ette, et auto sõidab pideva kiirendusega kiirusega 10 meetrit sekundis (m / s) 1 kilomeetri (st 1000 meetri) pikkuse raja algus ja raja lõpuks kiirus 50 m / s. Mis on auto pidev kiirendus? Kasutage seda meeles pidades viimase osa võrranditvon lõplik kiirus jauon algkiirus. Nii et teil onv= 50 m / s,u= 10 m / s jas= 1000 m. Sisestage need võrrandisse, et saada:
a = \ frac {50 ^ 2-10 ^ 2} {2 \ korda 1000} = \ frac {2400} {2000} = 1,2 \ tekst {m / s} ^ 2
Niisiis kiirendab auto kogu raja läbimise ajal kiirust 1,2 meetrit sekundis sekundis ehk teisisõnu kogub iga sekundi järel kiirust 1,2 meetrit sekundis.
