物理学では、速度の問題に取り組むとき、モーションを垂直と水平の2つのコンポーネントに分割します。 軌道の角度を含む問題には、垂直速度を使用します。 水平方向に移動するオブジェクトでは、水平方向の速度が重要になります。 水平成分と垂直成分は互いに独立しているため、数学的な解決策ではそれらを別々に扱います。 一般に、水平速度は、水平変位を時間で割ったものです。たとえば、マイル/時やメートル/秒などです。 変位は、オブジェクトが開始点から移動した距離です。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
運動を伴う物理学の問題では、水平方向と垂直方向の速度を2つの別個の独立した量として扱います。
水平速度の特定
運動問題の水平速度は、x方向の運動を扱います。 つまり、上下ではなく、左右に移動します。 たとえば、重力は垂直方向にのみ作用し、水平方向の動きには直接影響しません。 水平方向の速度は、x軸に作用する力から発生します。
水平速度を認識するためのヒント
運動問題の水平速度成分を認識することを学ぶには練習が必要です。 水平方向の速度がある状況には、前方に投げられたボール、大砲が砲弾を発射する状況、または高速道路で加速する車が含まれます。 一方、井戸に真っ直ぐに落下した岩石は、水平方向の速度がなく、垂直方向の速度しかありません。 場合によっては、オブジェクトは、斜めに発射された砲弾のように、水平速度と垂直速度の組み合わせを持ちます。 砲弾は水平方向と垂直方向の両方に移動します。 重力は垂直方向にのみ作用しますが、オブジェクトが傾斜路を転がるときなど、間接的な水平速度成分がある場合があります。
水平コンポーネントの記述
一般的な速度の問題の場合、次のように、速度に「V」を使用して方程式を書くことができます。
V = a \ times t
ただし、水平速度と垂直速度を別々に扱う運動方程式を作成するには、Vを使用して2つを区別する必要があります。バツ およびVy、それぞれ水平速度と垂直速度の場合。 問題が水平速度と垂直速度の両方を要求する場合は、次のような2つの別々の方程式として記述します。
V_x = 25 \ times \ frac {x} {t} \ text {および} V_y = -9.8 \ times t
水平速度問題の解決
水平速度問題を次のように記述します
V_x = \ frac {\ Delta x} {t}
ここでVバツ は水平速度です。 例えば:
V_x = \ frac {20 \ text {m}} {5 \ text {s}} = 4 \ text {m / s}
変位を時間で割る
水平方向の変位を時間で割って、水平方向の速度を求めます。 例では、Vバツ =毎秒4メートル。
負の速度の計算
次のような、より難しい問題を試してください。
V_x = \ frac {-5 \ text {m}} {4 \ text {s}}
この問題では、Vバツ = -1.25 m / s。 負の水平速度は、オブジェクトが元の位置から後方に移動したことを意味します。