Fizikos pasaulyje greitis (v), padėtis (x), pagreitis (a) ir laikas (t) yra keturi pagrindiniai komponentai sprendžiant judesio lygtis. Galite gauti pagreitį, pradinį greitį (v0) ir praėjusį dalelės laiką ir turi išspręsti galutiniam greičiui (vf). Galimos įvairios kitos permutacijos, pritaikytos nesuskaičiuojamam skaičiui realaus pasaulio scenarijų. Šios sąvokos pateikiamos keturiomis pagrindinėmis lygtimis:
1. x = v_0t + \ frac {1} {2} ties ^ 2 \\ 2. v_f ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax \\ 3. v_f = v_0 + 4 taške. x = \ frac {v_0 + v_f} {2} t
Šios lygtys yra naudingos apskaičiuojant dalelės greitį (lygiavertį greičiui šiuo metu) judėdamas pastoviu pagreičiu, tuo metu jis atsitrenkia į nepalenkiamą objektą, pvz., žemę ar kietą siena. Kitaip tariant, galite juos naudoti apskaičiuodami smūgio greitį arba, atsižvelgiant į pirmiau nurodytus kintamuosius, vf.
1 žingsnis: Įvertinkite savo kintamuosius
Jei jūsų problema susijusi su objektu, krintančiu iš poilsio veikiant gravitacijai, tada v0 = 0 ir a = 9,8 m / s
2 ir jums tereikia žinoti laiką t arba nukritusį atstumą x, kad galėtumėte tęsti (žr. 2 žingsnį). Jei, kita vertus, galite gauti pagreičio vertę automobiliui, važiuojančiam horizontaliai per a nurodytą atstumą x arba tam tikrą laiką t, reikalaujant išspręsti tarpinę problemą prieš nustatant vf (žr. 3 žingsnį).2 žingsnis: krentantis objektas
Jei žinote, kad nuo stogo numestas objektas krenta 3,7 sekundės, kaip greitai jis eina?
Iš pirmiau pateiktos 3 lygties žinote, kad:
v_f = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 \ tekstas {m / s}
Jei jums nėra duota laiko, bet žinote, kad objektas nukrito 80 metrų (apie 260 pėdų arba 25 aukštų), vietoj jo naudosite 2 lygtį:
v_f ^ 2 = 0 + 2 (9,8) (80) = 1568 \\ v_f = \ sqrt {1568} = 39,6 \ text {m / s}
Jūs baigėte!
3 žingsnis: greičio viršijimo automobilis
Tarkime, žinote, kad iš vietos sustojęs automobilis 400 metrų įsibėgėjo 5,0 m / s greičiu (apie ketvirtį mylios) prieš važiuojant per didelį popierių, sukurtą šventei ekranas. Iš pirmiau pateiktos 1 lygties:
400 = 0 + \ frac {1} {2} (5) t ^ 2 = 2,5t ^ 2 \\ 160 = t ^ 2 \\ t = 12,65 \ text {sekundės}
Čia galite naudoti 3 lygtį, kad surastumėte vf:
v_f = 0 + (5) (12,65) = 63,25 \ tekstas {m / s}
Patarimas
Visada pirmiausia naudokite lygtį, kuriai yra tik viena nežinoma, kuri nebūtinai turi galutinio intereso kintamąjį.