Problem med rörelse är vanligtvis de första som fysikstudenter stöter på. Begrepp som tid, hastighet och acceleration är sammankopplade med formler som eleverna kan ordna om med hjälp av algebra för att tillämpa olika omständigheter.
Eleverna kan beräkna höjden på ett hopp, till exempel från mer än en startpunkt. Hoppets höjd kan beräknas om accelerationen och antingen starthastigheten eller den totala tiden i luften är kända.
Skriv ett tidsuttryck i termer av hastighetsförändring med hjälp av formeln
v_f = -gt + v_i
varvf är sluthastighet,gär accelerationen på grund av tyngdkraften,tär tid, ochvi är initialhastighet.
Flygtid
Lös ekvationen fört
t = (v_f - v_i) / - g
Därför är tiden lika med hastighetsförändringen dividerad med accelerationen på grund av tyngdkraften.
Beräkna tid för att nå högsta punkt
Beräkna tiden för att nå den högsta punkten i hoppet. Vid högsta punkt, hastighet (vf) är noll. Använd 9,8 m / s² för acceleration på grund av tyngdkraften. Om till exempel starthastigheten är 1,37 m / s är tiden för att nå maximal höjd:
t = (0 - 1,37) / (- 9,8) = 0,14 \ text {s}
Beräkna initialhastighet från total flygtid
Den initiala hastighetenvi kan beräknas med tiden för att nå hopphöjden
v_i = gt
Till exempel, om den totala tiden är 0,14 sekunder:
v_i = 9.8 \ gånger 0.14 = 1.37 \ text {m / s}
Vertikal hoppfysik ekvation
Beräkna hopphöjden med formeln
s_f = s_i + v_it-1 / 2gt ^ 2
varsf är den slutliga positionen ochsi är utgångsläget. Eftersom hopphöjd är skillnaden mellan slutlig och initial position
h = (s_f - s_i)
förenkla formeln till
h = v_it-1 / 2gt ^ 2
och beräkna:
h = (1,37 \ gånger 0,14) - 1/2 (9,8 \ gånger 0,14 ^ 2) = 0,19 - 0,10 = 0,09 \ text {meter}
Tips
Skapa din egen hopphöjdsräknare genom att programmera hopphöjdsformeln i din grafräknare!
