Kad lādiņi pārvietojas pasaulē, kā mēs to zinām, tie pārvietojas pa trīsdimensiju telpu, starp plankumiem, kurus var raksturot kā koordinātas (x, y, z) sistēma. Kad cilvēki pēta šos kustīgos lādiņus, vai tie būtu objekti sporta sacensībās, piemēram, beisbola bumbas vai vairāku miljardu dolāru militārie spēki lidmašīnas, viņi vēlas uzzināt, cik atsevišķas detaļas par šī objekta ceļu kosmosā, nevis visu stāstu no katra burtiskā vārda leņķi uzreiz.
Fiziķi pēta daļiņu pozīcijas, šo pozīciju maiņu laika gaitā (t.i., ātrumu) un to, kā šīs pozīcijas izmaiņas mainās laika gaitā (t.i., paātrinājums). Dažreiz vertikālais ātrums ir īpaša interese.
Lādiņu kustības pamati
Lielākā daļa ievada fizikas problēmu tiek uzskatītas par horizontālām un vertikālām sastāvdaļām, kuras attēloxunyattiecīgi. Trešā "dziļuma" dimensija ir rezervēta padziļinātiem kursiem.
Paturot to prātā, jebkura lādiņa kustību var raksturot pēc tā stāvokļa (x, yvai abi), ātrums (v) un paātrinājums (avaig, paātrinājums gravitācijas dēļ), viss attiecībā uz laiku (
t), kas norādīts ar abonementiem. Piemēram,vy (4) apzīmē vertikālo ātrumu (t.i.y-direction) laikāt= 4 sekundes pēc tam, kad daļiņa sāk kustēties. Tāpat 0 indekss nozīmēt= 0 un norāda lādiņa sākotnējo stāvokli vai ātrumu.Parasti jums ir jāatsaucas tikai uz pareizo vai vienādojumu vai vienādojumu no Ņūtona klasiskajiem šāviņu kustības vienādojumiem:
v_ {0x} = v_x \\ x = x_0 + v_xt
(Iepriekš minētie divi izteicieni ir paredzēti tikai horizontālai kustībai).
y = y_0 + \ frac {1} {2} (v_ {0y} + v_y) t
v_y = v_ {0y} - gt
y = y_0 + v_ {0y} t - \ frac {1} {2} gt
v_y ^ 2 = v_ {0y} ^ 2 + 2g (y - y_0)
- Ātrums pret Ātrums:Ņemiet vērā, ka ātrums ir vienkārši skaitlis, kas neņem vērā daļiņas virzienu, turpretī ātrums ir konkrētāks un ietverxunyinformāciju.
Vertikālā ātruma vienādojums: Lādiņa kustība
Kuru vertikālā ātruma formulu izvēlēties no iepriekš minētā saraksta, mēģinot noteikt vertikālo ātrumu (attēlots arvy0, kas ir ātrums laikāt= 0 vaivy, vertikālais ātrums nenoteiktā laikāt) būs atkarīgs no informācijas veida, kas jums tiks sniegts problēmas sākumā.
Piemēram, ja jums tiek dotay0 uny(kopējā vertikālā stāvokļa maiņa starpt= 0 un interesējošais laiks), lai atrastu, varat izmantot iepriekšējā saraksta ceturto vienādojumuv0g, sākotnējais vertikālais ātrums. Ja tā vietā jums tiek dots objekta laiks brīvā kritienā, jūs varat aprēķināt gan tā kritumu, gan vertikālo ātrumu tajā laikā, izmantojot citus vienādojumus.
- Ņemiet vērā, ka visās šajās problēmās netiek ņemta vērā gaisa pretestības reālā ietekme.
- Brīvā kritiena objektiem vērtība ir negatīvav, jo "lejup" ir negatīvsyvirziens.
Kustība vertikālā lokā
Attēlojieties, kā jūs uz šņorējat yo-yo vai citu nelielu priekšmetu aplī priekšā pa apli, un objektu izseko aplis, kas ir tieši perpendikulārs grīdai. Jūs pamanāt, ka objekts palēninās, sasniedzot šūpoles virsotni, bet objekta ātrums tiek turēts pietiekami augsts, lai uzturētu virknes spriedzi.
Kā jūs, iespējams, uzminējāt, ir fizikas vienādojums, kas apraksta šāda veida vertikālas apļveida kustības. Šāda veidacentrālais(apļveida) kustība, paātrinājums, kas nepieciešams, lai virkne būtu saspringta, irv2/ r, kurvir centrālā ātrums unrir virknes garums starp jūsu roku objektā.
Atrodot minimālo vertikālo ātrumu virknes augšdaļā (kurajābūt vienādam ar vai lielākam parg) dodvy = (gr)1/2, kas nozīmē, ka ātrums vispār nav atkarīgs no objekta masas un tikai no virknes garuma
Vertikālā ātruma kalkulators
Varat izmantot dažādus tiešsaistes kalkulatorus, lai palīdzētu jums atrisināt fizikas problēmas, kas kaut kādā veidā risina vertikālo nobīdes komponentu, un tāpēc ir lādiņš ar vertikālu ātrumu, kuru jūs varētu vēlēties atrast pie a dotais laikst. Šādas vietnes piemērs ir sniegts resursos.