จลนศาสตร์เป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่อธิบายพื้นฐานของการเคลื่อนไหว และคุณมักจะได้รับมอบหมายให้ค้นหาปริมาณหนึ่งจากความรู้ของอีกสองสามเรื่อง การเรียนรู้สมการความเร่งคงที่จะทำให้คุณพร้อมสำหรับปัญหาประเภทนี้ได้อย่างสมบูรณ์แบบ และถ้าคุณต้องหา ความเร่งแต่มีเพียงความเร็วเริ่มต้นและความเร็วสุดท้ายพร้อมกับระยะทางที่เดินทางคุณสามารถกำหนด การเร่งความเร็ว คุณต้องการเพียงหนึ่งในสี่สมการที่ถูกต้องและพีชคณิตเล็กน้อยเพื่อค้นหานิพจน์ที่คุณต้องการ
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
สูตรความเร่งใช้กับความเร่งคงที่เท่านั้นและย่อมาจากความเร่ง,วีหมายถึง ความเร็วสุดท้ายยูหมายถึงความเร็วเริ่มต้นและสคือระยะทางที่วิ่งระหว่างความเร็วต้นและความเร็วสุดท้าย
สมการความเร่งคงที่
มีสมการความเร่งคงที่หลักสี่สมการที่คุณจะต้องแก้ปัญหาแบบนี้ทั้งหมด จะใช้ได้ก็ต่อเมื่อการเร่งความเร็ว "คงที่" ดังนั้นเมื่อมีบางอย่างเร่งด้วยอัตราที่สม่ำเสมอแทนที่จะเร่งเร็วขึ้นและเร็วขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป การเร่งความเร็วเนื่องจากแรงโน้มถ่วงสามารถนำมาใช้เป็นตัวอย่างของการเร่งความเร็วคงที่ได้ แต่ปัญหามักระบุว่าเมื่อใดที่ความเร่งจะดำเนินต่อไปในอัตราคงที่
สมการความเร่งคงที่ใช้สัญลักษณ์ต่อไปนี้:
ย่อมาจากความเร่ง,วีหมายถึง ความเร็วสุดท้ายยูหมายถึง ความเร็วเริ่มต้น,สหมายถึงการกระจัด (เช่นระยะทางที่เดินทาง) และtหมายถึงเวลา สมการระบุว่า:v=u+at\\ s=0.5(u+v) t\\ s=ut+0.5at^2\\ v^2=u^2+2as
สมการต่างๆ มีประโยชน์ในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน แต่ถ้าคุณมีความเร็วเท่านั้นวีและยู,พร้อมกับระยะทางสสมการสุดท้ายตรงตามความต้องการของคุณ
จัดเรียงสมการใหม่สำหรับ
หาสมการในรูปแบบที่ถูกต้องโดยการจัดเรียงใหม่ จำไว้ว่า คุณสามารถจัดเรียงสมการใหม่ได้ตามต้องการ โดยที่คุณทำสิ่งเดียวกันกับทั้งสองข้างของสมการในทุกขั้นตอน
เริ่มจาก:
v^2=u^2+2as
ลบยู2 จากทั้งสองฝ่ายเพื่อรับ:
v^2-u^2=2as
หารทั้งสองข้างด้วย2ส(และกลับสมการ) เพื่อรับ:
a=\frac{v^2-u^2}{2s}
สิ่งนี้จะบอกวิธีหาความเร่งด้วยความเร็วและระยะทาง อย่างไรก็ตาม จำไว้ว่าสิ่งนี้ใช้ได้กับความเร่งคงที่ในทิศทางเดียวเท่านั้น สิ่งต่าง ๆ จะซับซ้อนขึ้นเล็กน้อยหากคุณต้องเพิ่มมิติที่สองหรือสามให้กับการเคลื่อนไหว แต่โดยพื้นฐานแล้วคุณสร้างหนึ่งในสมการเหล่านี้สำหรับการเคลื่อนที่ในแต่ละทิศทางทีละรายการ สำหรับการเร่งความเร็วที่แตกต่างกัน ไม่มีสมการง่ายๆ แบบนี้ให้ใช้ และคุณต้องใช้แคลคูลัสในการแก้ปัญหา
ตัวอย่างการคำนวณอัตราเร่งคงที่
ลองนึกภาพรถเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงที่ด้วยความเร็ว 10 เมตรต่อวินาที (m / s) ที่ เริ่มทางยาว 1 กิโลเมตร (เช่น 1,000 เมตร) และความเร็ว 50 เมตร/วินาทีที่ปลายทาง ความเร่งคงที่ของรถคืออะไร? ใช้สมการจากส่วนสุดท้าย จำไว้ว่าวีเป็นความเร็วสุดท้ายและยูคือความเร็วเริ่มต้น ดังนั้นคุณมีวี= 50 เมตร/วินาที,ยู= 10 m / s และส= 1,000 ม. ใส่สิ่งเหล่านี้ลงในสมการเพื่อรับ:
a=\frac{50^2-10^2}{2\times 1000}=\frac{2400}{2000}=1.2\text{ m/s}^2
ดังนั้นรถจะเร่งความเร็วที่ 1.2 เมตรต่อวินาทีต่อวินาทีในระหว่างการเดินทางข้ามสนามแข่ง หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือ ความเร็วจะเพิ่มขึ้น 1.2 เมตรต่อวินาทีทุกวินาที