I fysikkverdenen er hastighet (v), posisjon (x), akselerasjon (a) og tid (t) de fire viktigste ingrediensene i å løse bevegelsesligninger. Du kan få akselerasjon, starthastighet (v0) og forløpt tid for en partikkel og må løse den endelige hastigheten (vf). En rekke andre permutasjoner som kan brukes i utallige virkelige scenarier er mulige. Disse begrepene vises i fire viktige ligninger:
1. x = v_0t + \ frac {1} {2} ved ^ 2 \\ 2. v_f ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2ax \\ 3. v_f = v_0 + ved \\ 4. x = \ frac {v_0 + v_f} {2} t
Disse ligningene er nyttige for å beregne hastigheten (tilsvarende hastigheten for nåværende formål) til en partikkel beveger seg med konstant akselerasjon i det øyeblikket den treffer en urokkelig gjenstand, for eksempel bakken eller et fast stoff vegg. Med andre ord, du kan bruke dem til å beregne slaghastighet, eller når det gjelder variablene ovenfor, vf.
Trinn 1: Vurder variablene dine
Hvis problemet ditt innebærer at en gjenstand faller fra hvile under påvirkning av tyngdekraften, så v
Trinn 2: Et fallende objekt
Hvis du vet at et objekt som er falt fra et tak har falt i 3,7 sekunder, hvor raskt går det?
Fra ligning 3 ovenfor vet du at:
v_f = 0 + (9.8) (3.7) = 36.26 \ text {m / s}
Hvis du ikke får tid, men vet at objektet har falt 80 meter (ca. 260 fot eller 25 etasjer), vil du bruke ligning 2 i stedet:
v_f ^ 2 = 0 + 2 (9.8) (80) = 1568 \\ v_f = \ sqrt {1568} = 39.6 \ text {m / s}
Du er ferdig!
Trinn 3: En fartsbil
Si at du vet at en bil som startet fra stillstand har akselerert med 5,0 m / s i 400 meter (omtrent en kvart mil) før vi kjørte gjennom et stort papir som ble satt opp til fest vise. Fra ligning 1 ovenfor:
400 = 0 + \ frac {1} {2} (5) t ^ 2 = 2,5 t ^ 2 \\ 160 = t ^ 2 \\ t = 12,65 \ tekst {sekunder}
Herfra kan du bruke ligning 3 for å finne vf:
v_f = 0 + (5) (12.65) = 63.25 \ text {m / s}
Tips
Bruk alltid en ligning først der det bare er en ukjent, som ikke nødvendigvis er en som inneholder variabelen av ultimate interesse.