Problemy związane z ruchem są zwykle pierwszymi, z jakimi spotykają się studenci fizyki. Pojęcia takie jak czas, prędkość i przyspieszenie są ze sobą powiązane za pomocą wzorów, które uczniowie mogą przestawiać za pomocą algebry, aby zastosować je w różnych okolicznościach.
Uczniowie mogą obliczyć wysokość skoku, na przykład z więcej niż jednego punktu startowego. Wysokość skoku można obliczyć, jeśli znane jest przyspieszenie i prędkość początkowa lub całkowity czas w powietrzu.
Napisz wyrażenie na czas w postaci zmiany prędkości, korzystając ze wzoru
v_f=-gt+v_i
gdzievfa to prędkość końcowa,solto przyspieszenie ziemskie,tto czas ivja to prędkość początkowa.
Czas lotu
Rozwiąż równanie dlat
t = (v_f − v_i)/-g
Dlatego ilość czasu jest równa zmianie prędkości podzielonej przez przyspieszenie ziemskie.
Oblicz czas na osiągnięcie najwyższego punktu
Oblicz ilość czasu do osiągnięcia najwyższego punktu skoku. W najwyższym punkcie prędkość (vfa) wynosi zero. Użyj 9,8 m/s² dla przyspieszenia ziemskiego. Na przykład, jeśli prędkość początkowa wynosi 1,37 m/s, czas do osiągnięcia maksymalnej wysokości wynosi:
t = (0 − 1,37)/( − 9,8) = 0,14\text{ s}
Oblicz prędkość początkową na podstawie całkowitego czasu lotu
Prędkość początkowavja można obliczyć na podstawie czasu do osiągnięcia wysokości skoku
v_i=gt
Na przykład, jeśli całkowity czas wynosi 0,14 sekundy:
v_i=9.8\razy 0.14=1.37\text{ m/s}
Równanie fizyki pionowego skoku
Oblicz wysokość skoku za pomocą wzoru
s_f=s_i+v_it-1/2gt^2
gdziesfa jest ostateczną pozycją isja to pozycja początkowa. Ponieważ wysokość skoku to różnica między pozycją końcową a początkową
h = (s_f − s_i)
uprościć formułę, aby
h=v_it-1/2gt^2
i oblicz:
h = (1,37\razy 0,14) - 1/2(9,8 \razy 0,14^2) = 0,19 − 0,10 = 0,09\text{ metrów}
Wskazówki
Stwórz własny kalkulator wysokości skoku, programując formułę wysokości skoku w swoim kalkulatorze graficznym!