ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวมักเป็นปัญหาแรกที่นักศึกษาฟิสิกส์จะเผชิญ แนวคิดเช่นเวลา ความเร็ว และความเร่งสัมพันธ์กันโดยสูตรที่นักเรียนสามารถจัดเรียงใหม่ได้โดยใช้พีชคณิตเพื่อนำไปใช้กับสถานการณ์ต่างๆ
นักเรียนสามารถคำนวณความสูงของการกระโดดได้ เช่น จากจุดเริ่มต้นมากกว่าหนึ่งจุด ความสูงของการกระโดดสามารถคำนวณได้หากทราบความเร่งและความเร็วต้นหรือเวลาทั้งหมดในอากาศ
เขียนนิพจน์สำหรับเวลาในแง่ของการเปลี่ยนแปลงความเร็วโดยใช้สูตร
v_f=-gt+v_i
ที่ไหนวีฉ คือความเร็วสุดท้ายgคือความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงtคือเวลาและวีผม คือความเร็วต้น
เวลาบิน
แก้สมการสำหรับt
เสื้อ = (v_f − v_i)/-g
ดังนั้นระยะเวลาจึงเท่ากับการเปลี่ยนแปลงความเร็วหารด้วยความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง
คำนวณเวลาเพื่อไปให้ถึงจุดสูงสุด
คำนวณเวลาที่จะไปถึงจุดสูงสุดของการกระโดด ที่จุดสูงสุด ความเร็ว (วีฉ) เป็นศูนย์ ใช้ 9.8 ม./วินาที² สำหรับการเร่งความเร็วเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ตัวอย่างเช่น ถ้าความเร็วเริ่มต้นคือ 1.37 m/s เวลาที่ไปถึงความสูงสูงสุดคือ:
เสื้อ = (0 - 1.37)/( - 9.8) = 0.14\ข้อความ{ s}
คำนวณความเร็วเริ่มต้นจากเวลาทั้งหมดของเที่ยวบิน
ความเร็วต้นวีผม สามารถคำนวณได้โดยใช้ระยะเวลาในการกระโดดสูง
v_i=gt
ตัวอย่างเช่น หากเวลาทั้งหมดคือ 0.14 วินาที:
v_i=9.8\times 0.14=1.37\text{ m/s}
สมการฟิสิกส์กระโดดแนวตั้ง
คำนวณความสูงของการกระโดดโดยใช้สูตร
s_f=s_i+v_it-1/2gt^2
ที่ไหนสฉ เป็นตำแหน่งสุดท้ายและสผม คือตำแหน่งเริ่มต้น เนื่องจากความสูงของการกระโดดคือความแตกต่างระหว่างตำแหน่งสุดท้ายและตำแหน่งเริ่มต้น
ชั่วโมง = (s_f − s_i)
ลดความซับซ้อนของสูตรเป็น
h=v_it-1/2gt^2
และคำนวณ:
ชั่วโมง = (1.37\ครั้ง 0.14) - 1/2(9.8 \ครั้ง 0.14^2) = 0.19 − 0.10 = 0.09\ข้อความ{ เมตร}
เคล็ดลับ
สร้างเครื่องคำนวณความสูงกระโดดของคุณเองโดยตั้งโปรแกรมสูตรความสูงกระโดดลงในเครื่องคำนวณกราฟของคุณ!