Les problèmes liés au mouvement sont généralement les premiers que les étudiants en physique rencontreront. Des concepts comme le temps, la vitesse et l'accélération sont liés par des formules que les élèves peuvent réarranger à l'aide de l'algèbre pour les appliquer à différentes circonstances.
Les élèves peuvent calculer la hauteur d'un saut, par exemple, à partir de plusieurs points de départ. La hauteur du saut peut être calculée si l'accélération et la vitesse initiale ou le temps total dans l'air sont connus.
Écrivez une expression pour le temps en termes de changement de vitesse, en utilisant la formule
v_f=-gt+v_i
oùvF est la vitesse finale,gest l'accélération due à la pesanteur,test le temps, etvje est la vitesse initiale.
Temps de vol
Résoudre l'équation det
t = (v_f − v_i)/-g
Par conséquent, la quantité de temps est égale au changement de vitesse divisé par l'accélération due à la gravité.
Calculer le temps pour atteindre le point le plus élevé
Calculez le temps nécessaire pour atteindre le point le plus élevé du saut. Au point le plus élevé, la vitesse (
vF) est zéro. Utiliser 9,8 m/s² pour l'accélération due à la gravité. Par exemple, si la vitesse initiale est de 1,37 m/s, le temps pour atteindre la hauteur maximale est :t = (0 − 1,37)/( − 9,8) = 0,14\texte{ s}
Calculer la vitesse initiale à partir du temps total de vol
La vitesse initialevje peut être calculé en utilisant le temps pour atteindre la hauteur de saut
v_i=gt
Par exemple, si le temps total est de 0,14 seconde :
v_i=9.8\times 0.14=1.37\text{ m/s}
Équation physique du saut vertical
Calculer la hauteur de saut en utilisant la formule
s_f=s_i+v_it-1/2gt^2
oùsF est la position finale etsje est la position initiale. Puisque la hauteur de saut est la différence entre la position finale et la position initiale
h = (s_f − s_i)
simplifier la formule en
h=v_it-1/2gt^2
et calcule :
h = (1,37\x 0,14) - 1/2 (9,8 \x 0,14^2) = 0,19 - 0,10 = 0,09\text{ mètres}
Conseils
Créez votre propre calculateur de hauteur de saut en programmant la formule de hauteur de saut dans votre calculatrice graphique !
