Hogyan számoljuk ki az ütközési sebességet

A fizika világában a sebesség (v), a helyzet (x), a gyorsulás (a) és az idő (t) a mozgásegyenletek megoldásának négy kulcsfontosságú alkotóeleme. Megkaphatja a gyorsulást, a kezdeti sebességet (v0) és egy részecske eltelt idejét, és meg kell oldaniuk a végsebességhez (vf). Számos más permutáció lehetséges, számtalan valós helyzetben alkalmazható. Ezek a fogalmak négy alapvető egyenletben jelennek meg:

1. x = v_0t + \ frac {1} {2} itt: ^ 2 \\ 2. v_f ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax \\ 3. v_f = v_0 + a \\ 4 -nél. x = \ frac {v_0 + v_f} {2} t

Ezek az egyenletek hasznosak a részecskék sebességének kiszámításához (egyenértékűek a jelenlegi sebességgel) állandó gyorsulással mozogva egy olyan hajthatatlan tárgyat üt meg, mint a talaj vagy a szilárd anyag fal. Más szavakkal, felhasználhatja őket az ütközési sebesség kiszámításához, vagy a fenti változók szempontjából vf.

1. lépés: Értékelje a változókat

Ha a problémád egy olyan tárgyra vonatkozik, amely a gravitáció hatására nyugalomból esik le, akkor v0 = 0 és a = 9,8 m / s

2 és csak a t időt vagy az x esett távolságot kell ismernie a folytatáshoz (lásd 2. lépés). Ha viszont megkapja az a gyorsulás értékét egy autónál, amely vízszintesen halad az a felett adott x távolság vagy egy adott t időre, amely megköveteli, hogy oldjon meg egy köztes feladatot, mielőtt meghatározná vf (lásd a 3. lépést).

2. lépés: Leeső tárgy

Ha tudod, hogy egy tetőről ledobott tárgy 3,7 másodpercig esett, akkor milyen gyorsan halad?

A fenti 3. egyenletből tudja, hogy:

v_f = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 \ text {m / s}

Ha nem kap időt, de tudja, hogy az objektum 80 métert zuhant (kb. 260 láb, vagyis 25 emelet), akkor a 2. egyenletet használja:

v_f ^ 2 = 0 + 2 (9,8) (80) = 1568 \\ v_f = \ sqrt {1568} = 39,6 \ text {m / s}

Végeztél!

3. lépés: Száguldozó autó

Mondja, hogy tudja, hogy egy álló helyzetből indult autó 5,0 m / s sebességgel gyorsult 400 méteren keresztül (kb. negyed mérföld), mielőtt áthajtana egy nagy papírlapon, amelyet egy ünnepi rendezvényre állítottak fel kijelző. A fenti 1. egyenletből:

400 = 0 + \ frac {1} {2} (5) t ^ 2 = 2,5t ^ 2 \\ 160 = t ^ 2 \\ t = 12,65 \ text {másodperc}

Innen használhatja a 3. egyenletet a v megtalálásáhozf:

v_f = 0 + (5) (12,65) = 63,25 \ szöveg {m / s}

Tipp

Mindig először használjon olyan egyenletet, amelynek csak egyetlen ismeretlenje van, amely nem feltétlenül tartalmazza a végső érdeklődésű változót.

  • Ossza meg
instagram viewer