運動学は、運動の基本を説明する物理学の一分野であり、他のいくつかの知識を前提として、1つの量を見つける必要があることがよくあります。 一定の加速方程式を学ぶことで、このタイプの問題に完全に対応できるようになります。 加速しますが、開始速度と最終速度のみがあり、移動距離とともに、 加速度。 必要な式を見つけるには、4つの方程式の正しい1つと少しの代数だけが必要です。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
加速度の式は一定の加速度にのみ適用され、a加速の略で、v最終速度を意味し、u開始速度を意味し、sは、開始速度と最終速度の間を移動した距離です。
一定の加速方程式
このようなすべての問題を解決するために必要な4つの主要な一定加速度方程式があります。 これらは、加速が「一定」である場合にのみ有効です。したがって、時間の経過とともに加速するのではなく、一定の速度で加速している場合にのみ有効です。 重力による加速度は、一定の加速度の例として使用できますが、問題は、加速度が一定の速度で継続する場合を指定することがよくあります。
定加速度方程式は、次の記号を使用します。a加速の略で、v最終速度を意味し、u開始速度を意味し、s変位(つまり移動距離)を意味し、t時間を意味します。 方程式は次のように述べています。
v = u + at \\ s = 0.5(u + v)t \\ s = ut + 0.5at ^ 2 \\ v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
さまざまな方程式がさまざまな状況で役立ちますが、速度しかない場合vそしてu、距離とともにs、最後の方程式は完全にあなたのニーズを満たしています。
の方程式を再配置しますa
再配置して、方程式を正しい形式で取得します。 すべてのステップで方程式の両側に同じことを行う場合は、方程式を好きなように再配置できることを忘れないでください。
から始まる:
v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
減算u2 取得するために両側から:
v ^ 2-u ^ 2 = 2as
両側を2で割りますs(そして方程式を逆にして)次を取得します:
a = \ frac {v ^ 2-u ^ 2} {2s}
これは、速度と距離で加速度を見つける方法を示しています。 ただし、これは一方向の一定の加速にのみ適用されることに注意してください。 モーションに2次元または3次元を追加する必要がある場合、状況は少し複雑になりますが、基本的には、各方向のモーションに対してこれらの方程式の1つを個別に作成します。 加速度が変化する場合、このような簡単な方程式を使用することはできず、微積分を使用して問題を解決する必要があります。
一定加速度計算の例
車が一定の加速度で、毎秒10メートル(m / s)の速度で移動するとします。 1キロメートル(つまり1,000メートル)の長さのトラックの開始、およびトラックの終了までの50 m / sの速度。 車の一定の加速度とは何ですか? 前のセクションの式を使用して、それを覚えておいてくださいv最終速度であり、uは開始速度です。 だから、あなたは持っていますv= 50 m / s、u= 10 m / sおよびs= 1000メートル。 これらを方程式に挿入して、次のようにします。
a = \ frac {50 ^ 2-10 ^ 2} {2 \ times 1000} = \ frac {2400} {2000} = 1.2 \ text {m / s} ^ 2
したがって、車はトラックを横断する間、毎秒1.2メートルで加速します。つまり、毎秒1.2メートルの速度で加速します。