Kinematica is de tak van de natuurkunde die de basisprincipes van beweging beschrijft, en je hebt vaak de taak om één grootheid te vinden die kennis geeft van een paar andere. Door de constante versnellingsvergelijkingen te leren, ben je perfect voorbereid op dit soort problemen, en als je moet vinden versnelling maar alleen een begin- en eindsnelheid hebben, samen met de afgelegde afstand, kunt u de. bepalen versnelling. Je hebt alleen de juiste van de vier vergelijkingen en een klein beetje algebra nodig om de uitdrukking te vinden die je nodig hebt.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De versnellingsformule is alleen van toepassing op constante versnelling, eneenstaat voor versnelling,vbetekent eindsnelheid,jijbetekent startsnelheid enzois de afgelegde afstand tussen de begin- en eindsnelheid.
De constante versnellingsvergelijkingen
Er zijn vier belangrijke constante versnellingsvergelijkingen die je nodig hebt om alle problemen zoals deze op te lossen. Ze zijn alleen geldig wanneer de versnelling "constant" is, dus wanneer iets met een constante snelheid versnelt in plaats van steeds sneller en sneller te versnellen naarmate de tijd verstrijkt. Versnelling als gevolg van de zwaartekracht kan worden gebruikt als een voorbeeld van constante versnelling, maar problemen geven vaak aan wanneer de versnelling met een constante snelheid doorgaat.
De constante versnellingsvergelijkingen gebruiken de volgende symbolen:eenstaat voor versnelling,vbetekent eindsnelheid,jijbetekent startsnelheid,zobetekent verplaatsing (d.w.z. afgelegde afstand) entbetekent tijd. In de vergelijkingen staat:
v=u+at\\ s=0.5(u+v) t\\ s=ut+0.5at^2\\ v^2=u^2+2as
Verschillende vergelijkingen zijn nuttig voor verschillende situaties, maar als je alleen de snelheden hebtvenjij, samen met afstandzo, de laatste vergelijking voldoet perfect aan uw behoeften.
Herschik de vergelijking vooreen
Krijg de vergelijking in de juiste vorm door te herschikken. Onthoud dat je vergelijkingen kunt herschikken zoals je wilt, op voorwaarde dat je in elke stap hetzelfde doet voor beide kanten van de vergelijking.
Beginnend vanaf:
v^2=u^2+2as
Aftrekkenjij2 van beide kanten te krijgen:
v^2-u^2=2as
Deel beide zijden door 2zo(en keer de vergelijking om) om te krijgen:
a=\frac{v^2-u^2}{2s}
Dit vertelt je hoe je versnelling met snelheid en afstand kunt vinden. Bedenk echter dat dit alleen geldt voor constante versnelling in één richting. Het wordt een beetje ingewikkelder als je een tweede of derde dimensie aan de beweging moet toevoegen, maar in wezen creëer je een van deze vergelijkingen voor beweging in elke richting afzonderlijk. Voor een variërende versnelling is er geen eenvoudige vergelijking zoals deze om te gebruiken en moet je calculus gebruiken om het probleem op te lossen.
Een voorbeeld van een constante versnellingsberekening
Stel je voor dat een auto met een constante versnelling rijdt, met een snelheid van 10 meter per seconde (m/s) op de start van een 1 kilometer (d.w.z. 1.000 meter) lange baan, en een snelheid van 50 m/s aan het einde van de baan. Wat is de constante versnelling van de auto? Gebruik de vergelijking uit de laatste sectie, onthoud datvis de eindsnelheid enjijis de startsnelheid. Dus jij hebtv= 50 m/s,jij= 10 m / s enzo= 1000 meter. Voeg deze in de vergelijking in om te krijgen:
a=\frac{50^2-10^2}{2\times 1000}=\frac{2400}{2000}=1,2\text{ m/s}^2
De auto accelereert dus met 1,2 meter per seconde per seconde tijdens zijn rit over de baan, of met andere woorden, hij wint elke seconde 1,2 meter per seconde.