Kinematika je odvetvie fyziky, ktoré popisuje základy pohybu. Často vás úlohou je nájsť jednu veličinu so znalosťami niekoľkých ďalších. Naučenie sa rovníc neustáleho zrýchlenia vás dokonale nastaví na tento typ problému, a ak ho budete musieť nájsť zrýchlenie, ale majú iba počiatočnú a konečnú rýchlosť a spolu s prejdenou vzdialenosťou môžete určiť zrýchlenie. Potrebujete iba správnu jednu zo štyroch rovníc a trochu algebry, aby ste našli požadovaný výraz.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Vzorec zrýchlenia platí iba pre konštantné zrýchlenie aaznamená zrýchlenie,vznamená konečnú rýchlosť,uznamená počiatočnú rýchlosť asje vzdialenosť prejdená medzi počiatočnou a konečnou rýchlosťou.
Rovnice konštantného zrýchlenia
Existujú štyri hlavné rovnice konštantného zrýchlenia, ktoré budete potrebovať na vyriešenie všetkých týchto problémov. Sú platné iba vtedy, keď je zrýchlenie „konštantné“, takže keď sa niečo zrýchľuje rovnomerne, skôr než zrýchľovať rýchlejšie a rýchlejšie, ako plynie čas. Ako príklad konštantného zrýchlenia možno použiť gravitačné zrýchlenie, ale problémy často určujú, kedy zrýchlenie pokračuje konštantnou rýchlosťou.
Rovnice konštantného zrýchlenia používajú nasledujúce symboly:aznamená zrýchlenie,vznamená konečnú rýchlosť,uznamená počiatočnú rýchlosť,sznamená posunutie (t. j. prejdenú vzdialenosť) atznamená čas. Rovnice uvádzajú:
v = u + at \\ s = 0,5 (u + v) t \\ s = ut + 0,5at ^ 2 \\ v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
Rôzne rovnice sú užitočné pre rôzne situácie, ale ak máte iba rýchlostivau, spolu so vzdialenosťous, posledná rovnica dokonale vyhovuje vašim potrebám.
Znovu usporiadajte rovnicu prea
Získajte rovnicu v správnom tvare opätovným usporiadaním. Pamätajte, že môžete znova usporiadať rovnice, ako sa vám páči, za predpokladu, že urobíte to isté na oboch stranách rovnice v každom kroku.
Začať z:
v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
Odčítaťu2 z oboch strán získať:
v ^ 2-u ^ 2 = 2as
Rozdelte obe strany o 2s(a obráťte rovnicu), aby ste dostali:
a = \ frac {v ^ 2-u ^ 2} {2s}
To vám povie, ako nájsť zrýchlenie s rýchlosťou a vzdialenosťou. Pamätajte však, že to platí iba pre neustále zrýchlenie v jednom smere. Veci sa trochu komplikujú, ak musíte pridať do pohybu druhú alebo tretiu dimenziu, ale v zásade vytvoríte jednu z týchto rovníc pre pohyb v každom smere zvlášť. Pre meniace sa zrýchlenie neexistuje jednoduchá rovnica, ako je táto, a na vyriešenie problému musíte použiť kalkul.
Príklad výpočtu konštantného zrýchlenia
Predstavte si, že auto cestuje s konštantným zrýchlením a rýchlosťou 10 metrov za sekundu (m / s) na začiatok trate dlhej 1 kilometer (t. j. 1 000 metrov) a na konci trate rýchlosť 50 m / s. Čo je to neustále zrýchlenie automobilu? Použite rovnicu z poslednej časti, pamätajte na tovje konečná rýchlosť auje počiatočná rýchlosť. Takže mátev= 50 m / s,u= 10 m / s as= 1 000 m. Vložte ich do rovnice a získate:
a = \ frac {50 ^ 2-10 ^ 2} {2 \ krát 1000} = \ frac {2400} {2000} = 1,2 \ text {m / s} ^ 2
Automobil teda počas svojej cesty po trati zrýchľuje rýchlosťou 1,2 metra za sekundu za sekundu, alebo inými slovami, každú sekundu získa rýchlosť 1,2 metra za sekundu.