Kinemātika ir fizikas nozare, kas apraksta kustības pamatus, un jums bieži tiek uzdots atrast vienu daudzumu, ņemot vērā pāris citu zināšanas. Apgūstot nemainīga paātrinājuma vienādojumus, jūs lieliski izvēlaties šāda veida problēmas un, ja jums tas ir jāatrod paātrinājumu, bet ir tikai sākuma un beigu ātrums, kā arī nobraukto attālumu, jūs varat noteikt ātrumu paātrinājums. Jums ir nepieciešams tikai pareizais no četriem vienādojumiem un mazliet algebras, lai atrastu vajadzīgo izteicienu.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Paātrinājuma formula attiecas tikai uz nemainīgu paātrinājumu, unanozīmē paātrinājumu,vir galīgais ātrums,unozīmē sākuma ātrumu unsir nobrauktais attālums starp sākuma un beigu ātrumu.
Pastāvīgā paātrinājuma vienādojumi
Ir četri galvenie pastāvīgā paātrinājuma vienādojumi, kas jums būs nepieciešami, lai atrisinātu visas šādas problēmas. Tie ir derīgi tikai tad, ja paātrinājums ir “nemainīgs”, tātad, ja kaut kas paātrinās vienmērīgā ātrumā, nevis paātrinās arvien ātrāk, jo laiks turpinās. Paātrinājumu gravitācijas dēļ var izmantot kā nemainīga paātrinājuma piemēru, taču problēmas bieži nosaka, kad paātrinājums turpinās nemainīgā ātrumā.
Pastāvīgā paātrinājuma vienādojumos tiek izmantoti šādi simboli:anozīmē paātrinājumu,vir galīgais ātrums,unozīmē sākuma ātrumu,snozīmē pārvietošanos (t.i. nobraukto attālumu) untnozīmē laiku. Vienādojumi norāda:
v = u + pie \\ s = 0,5 (u + v) t \\ s = ut + 0,5at ^ 2 \\ v ^ 2 = u ^ 2 + 2
Dažādās situācijās ir noderīgi dažādi vienādojumi, bet, ja jums ir tikai ātrumivunu, kopā ar attālumus, pēdējais vienādojums lieliski atbilst jūsu vajadzībām.
Pārkārtojiet vienādojumua
Iegūstiet vienādojumu pareizajā formā, pārkārtojot. Atcerieties, ka jūs varat pārkārtot vienādojumus, kā jums patīk, ja katrā solī darāt to pašu abām vienādojuma pusēm.
Sākot no:
v ^ 2 = u ^ 2 + 2kā
Atņemtu2 no abām pusēm, lai iegūtu:
v ^ 2-u ^ 2 = 2kā
Sadaliet abas puses ar 2s(un mainīt vienādojumu), lai iegūtu:
a = \ frac {v ^ 2-u ^ 2} {2s}
Tas norāda, kā atrast paātrinājumu ar ātrumu un attālumu. Tomēr atcerieties, ka tas attiecas tikai uz pastāvīgu paātrinājumu vienā virzienā. Lietas kļūst nedaudz sarežģītākas, ja kustībai jāpievieno otrā vai trešā dimensija, bet būtībā jūs izveidojat vienu no šiem vienādojumiem kustībai katrā virzienā atsevišķi. Dažādam paātrinājumam nav vienkārša šāda vienādojuma, ko izmantot, un problēmas risināšanai jāizmanto aprēķins.
Pastāvīga paātrinājuma aprēķina piemērs
Iedomājieties, ka automašīna pārvietojas ar nemainīgu paātrinājumu ar ātrumu 10 metri sekundē (m / s) 1 kilometru (t.i., 1000 metru) garas trases sākums un ātrums 50 m / s līdz trases beigām. Kāds ir automašīnas pastāvīgais paātrinājums? Izmantojiet vienādojumu no pēdējās sadaļas, atceroties tovir galīgais ātrums unuir sākuma ātrums. Tātad, jums irv= 50 m / s,u= 10 m / s uns= 1000 m. Ievietojiet tos vienādojumā, lai iegūtu:
a = \ frac {50 ^ 2-10 ^ 2} {2 \ reizes 1000} = \ frac {2400} {2000} = 1,2 \ teksts {m / s} ^ 2
Tātad brauciena laikā visā trasē automašīna paātrinās ar ātrumu 1,2 metri sekundē vai, citiem vārdiem sakot, katru sekundi tā ātrums ir 1,2 metri sekundē.