Fizikas pasaulē ātrums (v), stāvoklis (x), paātrinājums (a) un laiks (t) ir četras galvenās sastāvdaļas kustības vienādojumu risināšanā. Jūs varat iegūt paātrinājumu, sākotnējo ātrumu (v0) un pagājušo daļiņas laiku, un tie ir jāatrisina gala ātrumam (vf). Ir iespējamas dažādas citas permutācijas, kas piemērojamas neskaitāmiem reālās situācijas scenārijiem. Šie jēdzieni parādās četros būtiskos vienādojumos:
1. x = v_0t + \ frac {1} {2} pie ^ 2 \\ 2. v_f ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax \\ 3. v_f = v_0 + pie \\ 4. x = \ frac {v_0 + v_f} {2} t
Šie vienādojumi ir noderīgi daļiņas ātruma (pašreizējiem mērķiem ekvivalenta) aprēķināšanai pārvietojoties ar pastāvīgu paātrinājumu, tas triecas ar nepiekāpīgu objektu, piemēram, zemi vai cietu sienas. Citiem vārdiem sakot, jūs varat tos izmantot, lai aprēķinātu trieciena ātrumu, vai iepriekšminēto mainīgo izteiksmē, vf.
1. solis: Novērtējiet savus mainīgos
Ja jūsu problēma ir saistīta ar objektu, kas smaguma ietekmē krīt no atpūtas, tad v0 = 0 un a = 9,8 m / s2 un, lai turpinātu, jums jāzina tikai laiks t vai nokritušais attālums x (skat. 2. darbību). No otras puses, ja jūs varat iegūt paātrinājuma vērtību automašīnai, kas horizontāli pārvietojas pa a dotais attālums x vai uz noteiktu laiku t, pieprasot, lai pirms v noteikšanas atrisinātu starpproblēmu
2. solis: krītošs objekts
Ja jūs zināt, ka no jumta nomests objekts krīt 3,7 sekundes, cik ātri tas notiek?
No 3. vienādojuma jūs zināt, ka:
v_f = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 \ teksts {m / s}
Ja jums nav dots laiks, bet zināt, ka objekts ir nokritis 80 metrus (apmēram 260 pēdas jeb 25 stāsti), tā vietā izmantojat 2. vienādojumu:
v_f ^ 2 = 0 + 2 (9,8) (80) = 1568 \\ v_f = \ sqrt {1568} = 39,6 \ teksts {m / s}
Jūs esat pabeidzis!
3. solis: ātruma pārsniegšanas automašīna
Sakiet, ka zināt, ka automašīna, kas sākās no vietas, 400 metrus paātrina ātrumu 5,0 m / s (apmēram ceturtdaļjūdzi), pirms braucat cauri lielam papīram, kas uzstādīts svinībām displejs. No 1. vienādojuma iepriekš:
400 = 0 + \ frac {1} {2} (5) t ^ 2 = 2,5t ^ 2 \\ 160 = t ^ 2 \\ t = 12,65 \ teksts {sekundes}
Šeit varat izmantot 3. vienādojumu, lai atrastu vf:
v_f = 0 + (5) (12,65) = 63,25 \ teksts {m / s}
Padoms
Vienmēr vispirms izmantojiet vienādojumu, kuram ir tikai viens nezināms, un tas ne vienmēr ir tāds, kas satur mainīgo ar vislielāko interesi.