ფიზიკის სამყაროში სიჩქარე (v), პოზიცია (x), აჩქარება (a) და დრო (t) არის მოძრაობის განტოლების ამოხსნის ოთხი ძირითადი ინგრედიენტი. შეიძლება მიიღოთ აჩქარება, საწყისი სიჩქარე (v0) და ნაწილაკის გასული დრო და უნდა გადაჭრას საბოლოო სიჩქარე (v.)ვ). სხვა მრავალფეროვანი ცვლილებებია შესაძლებელი, რომლებიც გამოიყენება უამრავი რეალური სცენარისთვის. ეს ცნებები ოთხ არსებით განტოლებაში გვხვდება:
1. x = v_0t + \ frac {1} {2} ^ 2 \\ 2-ზე. v_f ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax \\ 3. v_f = v_0 + \\ 4-ზე. x = \ frac {v_0 + v_f} {2} ტ
ეს განტოლებები სასარგებლოა ნაწილაკის სიჩქარის (ამჟამინდელი მიზნებისათვის სიჩქარის ექვივალენტური) გამოსათვლელად მოძრაობს მუდმივი აჩქარებით იმ მომენტში, როდესაც იგი ურტყამს დაუმორჩილებელ ობიექტს, მაგალითად მიწას ან მყარს კედელი სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ისინი ზემოქმედების სიჩქარის გამოსათვლელად, ან ზემოთ მოცემული ცვლადების თვალსაზრისით, vვ.
ნაბიჯი 1: შეაფასეთ თქვენი ცვლადები
თუ თქვენი პრობლემა გულისხმობს სიმძიმის გავლენის ქვეშ მოსვენების ობიექტის ჩამოვარდნას, მაშინ ვ0 = 0 და a = 9,8 მ / წმ
2 თქვენ უნდა იცოდეთ დრო t ან დაშორებული x მანძილი (იხ. ნაბიჯი 2). თუ, სხვა მხრივ, შეიძლება მიიღოთ აჩქარების მნიშვნელობა a მანქანისთვის, რომელიც ჰორიზონტალურად გადის a მოცემულია მანძილი x ან მოცემული დრო t, რაც მოითხოვს შუალედური პრობლემის გადაჭრას vვ (იხ. ნაბიჯი 3).ნაბიჯი 2: დაცემა ობიექტი
თუ იცით, რომ სახურავიდან ჩამოვარდნილი ობიექტი 3,7 წამის განმავლობაში ეცემა, რამდენად სწრაფად მიდის ეს?
ზემოთ მოცემული 3 განტოლებიდან თქვენ იცით, რომ:
v_f = 0 + (9.8) (3.7) = 36.26 \ ტექსტი {მ / წ}
თუ დრო არ მოგეცათ, მაგრამ იცით, რომ ობიექტი 80 მეტრით დაეცა (დაახლოებით 260 ფუტი, ანუ 25 მოთხრობა), მის ნაცვლად გამოიყენეთ 2 განტოლება:
v_f ^ 2 = 0 + 2 (9.8) (80) = 1568 \\ v_f = \ sqrt {1568} = 39.6 \ ტექსტი {მ / წ}
Მზად ხარ!
ნაბიჯი 3: ჩქარი მანქანა
თქვით, რომ თქვენ იცით, რომ მანქანა, რომელიც გაჩერებული იყო, აჩქარებდა 5.0 მ / წმ 400 მეტრს (დაახლოებით მილიონი მეოთხედი) სადღესასწაულო სადღესასწაულო ფურცლის დიდი ნაწილის გავლით ჩვენება. ზემოთ მოცემული განტოლებიდან:
400 = 0 + \ frac {1} {2} (5) t ^ 2 = 2.5t ^ 2 \\ 160 = t ^ 2 \\ t = 12.65 \ ტექსტი {წამი}
აქედან, შეგიძლიათ გამოიყენოთ განტოლება 3, იპოვოთ vვ:
v_f = 0 + (5) (12.65) = 63.25 \ ტექსტი {მ / წ}
რჩევა
ყოველთვის ყოველთვის გამოიყენეთ განტოლება, რომლისთვისაც მხოლოდ ერთი უცნობია, რომელიც სულაც არ არის ის, რომელიც შეიცავს საბოლოო ინტერესის ცვლადს.