運動を扱う問題は通常、物理学の学生が最初に遭遇するものです。 時間、速度、加速度などの概念は、学生が代数の助けを借りて再配置し、さまざまな状況に適用できる数式によって相互に関連しています。
生徒は、たとえば、複数の開始点からジャンプの高さを計算できます。 ジャンプの高さは、加速度と初速度または空中での合計時間がわかっている場合に計算できます。
式を使用して、速度の変化に関する時間の式を記述します。
v_f = -gt + v_i
どこvf 最終速度です、g重力による加速度です。t時間です、そしてv私 は初速度です。
飛行時間
の方程式を解きますt
t =(v_f − v_i)/-g
したがって、時間は、速度の変化を重力による加速度で割ったものに等しくなります。
最高点に到達するまでの時間を計算する
ジャンプの最高点に到達するまでの時間を計算します。 最高点では、速度(vf)はゼロです。 重力による加速度には9.8m /s²を使用してください。 たとえば、初速度が1.37 m / sの場合、最大高さに達するまでの時間は次のとおりです。
t =(0 − 1.37)/(− 9.8)= 0.14 \ text {s}
総飛行時間から初速度を計算する
初速度v私 ジャンプの高さに達するまでの時間を使用して計算できます
v_i = gt
たとえば、合計時間が0.14秒の場合:
v_i = 9.8 \ times 0.14 = 1.37 \ text {m / s}
垂直跳びの物理方程式
式を使用してジャンプの高さを計算します
s_f = s_i + v_it-1 / 2gt ^ 2
どこsf 最終的な位置であり、s私 は初期位置です。 ジャンプの高さは最終位置と初期位置の差なので
h =(s_f − s_i)
式を単純化して
h = v_it-1 / 2gt ^ 2
そして計算します:
h =(1.37 \ times 0.14)-1/2(9.8 \ times 0.14 ^ 2)= 0.19 − 0.10 = 0.09 \ text {メートル}
チップ
ジャンプ高さの式をグラフ電卓にプログラミングして、独自のジャンプ高さ計算機を作成してください。