最大速度の計算方法

最大値(およびおそらくその最大値が発生する時間)を見つけるための速度の方程式が与えられている場合、微積分スキルが有利に機能します。 ただし、数学が代数で止まる場合は、電卓を使用して答えを見つけてください。 速度の問題には、野球からロケットまで、動くものすべてが関係します。

時間に関する速度方程式の導関数を取ります。 この導関数は加速度の方程式です。 たとえば、速度の方程式が次の場合:

加速度方程式をゼロに設定し、時間を解きます。 複数の解決策が存在する可能性がありますが、これは問題ありません。 加速度は速度方程式の傾きであり、導関数は元の線の傾きであることを忘れないでください。 傾きがゼロに等しい場合、線は水平です。 これは極値、つまり最大値または最小値で発生します。 例では

各ソリューションをテストして、それが最大か最小かを判断します。 極値のすぐ左にある点と、右にある別の点を選択します。 加速度が左に負で右に正の場合、ポイントは最小速度です。 加速度が左に正で右に負の場合、ポイントは最大速度です。 この例では、a = 3cos(t)はt =π/ 2の直前で正であり、直後で負であるため、最大になります。 ただし、a = 3cos(t)は3π/ 2の直前で負であり、直後で正であるため、3π/ 2が最小になります。

複数の最大値が見つかった場合は、元の速度方程式に時間を差し込んで、それらの極値での速度を比較します。 どちらか大きい方の速度が絶対最大値です。

「2nd」、「Calc」、「Max」を押します。 矢印ボタンを使用してグラフに沿って最大値のすぐ左に移動し、Enterキーを押します。 最大値のすぐ右側に矢印を付け、もう一度「Enter」を押します。 それらの点の間に矢印を付けて、最大の位置の最良の推測を入力します。

元の速度方程式に正弦または余弦が含まれている場合は、電卓が小数点以下の桁数が多いと報告する時間に注意してください。 時間に対するあなたの本当の答えはおそらくπを含むかもしれません。 10進時間をπで割ります。 商が分数に近い場合、計算機によって小数に丸められたその分数である可能性があります。 グラフに戻り、[トレース]を押して、電卓のπボタンを含む正確な分数を入力します。 計算機が最初に見つけたのと同じ最大値を取得した場合、最大値は実際にπの分数倍数で発生します。

  • シェア
instagram viewer