Füüsikamaailmas on liikumise võrrandite lahendamisel neli võtmekomponenti kiirus (v), asend (x), kiirendus (a) ja aeg (t). Võite saada kiirenduse, algkiiruse (v0) ja osakese kulunud aeg ning need tuleb lahendada lõpliku kiiruse (vf). Võimalik on ka mitmeid muid permutatsioone, mida saab kasutada lugematute reaalsete stsenaariumide korral. Need mõisted esinevad neljas põhivõrrandis:
1. x = v_0t + \ frac {1} {2} kohas ^ 2 \\ 2. v_f ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax \\ 3. v_f = v_0 + juures \\ 4. x = \ frac {v_0 + v_f} {2} t
Need võrrandid on kasulikud osakese kiiruse (praegusel eesmärgil samaväärse kiirusega) arvutamiseks hetkel pideva kiirendusega liikudes lööb see vastu paindumatule objektile, näiteks maapinnale või tahkele sein. Teisisõnu saate neid kasutada löögikiiruse arvutamiseks või ülaltoodud muutujate vf.
1. samm: hinnake oma muutujaid
Kui teie probleem hõlmab objekti, mis langeb puhkeolekust gravitatsiooni mõjul, siis v0 = 0 ja a = 9,8 m / s2 ja jätkamiseks peate teadma ainult aega t või langenud vahemaad x (vt 2. samm). Kui aga võite saada horisontaalselt üle a liikuva auto kiirenduse a väärtuse antud vahemaa x või aja jooksul t, mis nõuab enne v määramist vaheprobleemi lahendamist
f (vt 3. samm).2. samm: kukkuv objekt
Kui teate, et katuselt alla kukutatud objekt on langenud 3,7 sekundit, siis kui kiiresti see läheb?
Ülaltoodud võrrandist 3 teate, et:
v_f = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 \ tekst {m / s}
Kui teile ei anta aega, kuid teate, et objekt on langenud 80 meetrit (umbes 260 jalga ehk 25 lugu), kasutaksite selle asemel võrrandit 2:
v_f ^ 2 = 0 + 2 (9,8) (80) = 1568 \\ v_f = \ sqrt {1568} = 39,6 \ text {m / s}
Sa oled valmis!
3. samm: kihutav auto
Oletame, et teate, et paigalt startinud auto on kiirendanud 400 meetrit kiirusega 5,0 m / s (umbes veerand miili), enne kui sõidate läbi tähtpäevaks üles seatud suure paberi kuva. Ülaltoodud võrrandist 1:
400 = 0 + \ frac {1} {2} (5) t ^ 2 = 2,5t ^ 2 \\ 160 = t ^ 2 \\ t = 12,65 \ text {sekundit}
Siit saate v võrrandi 3 abil leida vf:
v_f = 0 + (5) (12,65) = 63,25 \ tekst {m / s}
Näpunäide
Alati kasutage kõigepealt võrrandit, mille kohta on ainult üks tundmatu, mis ei pruugi sisaldada lõpliku huvi muutujat.