Как да изчислим скоростта на въздействие

Съдържание

• Стъпка 1: Оценка на вашите променливи
• Стъпка 2: Падащ обект
• Стъпка 3: Ускорена кола
• Бакшиш

В света на физиката скорост (v), позиция (x), ускорение (a) и време (t) са четирите ключови съставки при решаването на уравнения на движение. Може да получите ускорение, начална скорост (v₀) и изминало време на частица и трябва да се реши за крайната скорост (v_е). Възможни са различни други пермутации, приложими към безброй сценарии в реалния свят. Тези понятия се появяват в четири съществени уравнения:

1. x = v₀t + (1/2) при²

2. v_е² = v₀² + 2ax

3. v_е = v₀ + при

4. x = (v₀/ 2 + v_е/ 2) (т)

Тези уравнения са полезни при изчисляване на скоростта (еквивалентна на скоростта за настоящите цели) на частица, която се движи с постоянно ускорение в момента, в който удари неподвижен обект, като земята или плътна стена. С други думи, можете да ги използвате за изчисляване на скоростта на въздействие или по отношение на горните променливи, v_е.

Стъпка 1: Оценка на вашите променливи

Ако вашият проблем включва предмет, падащ от покой под въздействието на гравитацията, тогава v₀ = 0 и a = 9,8 m / s² и трябва да знаете само времето t или изминатото разстояние x, за да продължите (вижте стъпка 2). Ако, от друга страна, можете да получите стойността на ускорението a за автомобил, пътуващ хоризонтално през дадено разстояние x или за дадено време t, което изисква да разрешите междинен проблем, преди да определите v_е (вижте стъпка 3).

Стъпка 2: Падащ обект

Ако знаете, че обект, паднал от покрива, пада за 3,7 секунди, колко бързо върви?

От уравнение 3 по-горе знаете, че v_е = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 m / s.

Ако не ви е дадено времето, но знаете, че обектът е паднал на 80 метра (около 260 фута или 25 истории), вместо това ще използвате уравнение 2:

V_е² = 0 + 2(9.8)(80) = 1,568

V_е = √ 1,568 = 39,6 m / s

Готови сте!

Стъпка 3: Ускорена кола

Кажете, че знаете, че автомобил, който стартира от застой, се ускорява с 5.0 m / s за 400 метра (около четвърт миля), преди да шофира през голям лист хартия, създаден за празничен дисплей. От уравнение 1 по-горе,

400 = 0 + (1/2) (5) t²

400 = (2,5) t²

160 = t²

t = 12,65 секунди

От тук можете да използвате уравнение 3, за да намерите v_е:

V_е = 0 + (5)(12.65)

= 63,25 m / s

Бакшиш

Винаги използвайте първо уравнение, за което има само едно неизвестно, което не е непременно такова, което съдържа променливата от краен интерес.