Съдържание
Повечето студенти първо се запознават с физиката под формата на кинематика - клонът на физиката, който изучава само движението на обектите. Те използват уравнения за изчисляване на скоростта, положението и ускорението, за да се научат как да прилагат математиката в реалния свят. Чест въпрос задава на учениците да изчислят крайната скорост на даден обект, без да знаят колко време той се е ускорил. Докато е известно ускорението и изместването на обекта, всеки ученик може да реши този проблем.
Анализ на проблема
Проверете дали ускорението е постоянно. Постоянното ускорение ще бъде просто число като 9,8 метра в секунда в секунда (m / s ^ 2) и няма да се променя в зависимост от времето или скоростта.
Разгледайте проблема за намиране на изместване на обекта и неговата първоначална скорост.
Включете ускорението, изместването и началната скорост в това уравнение: (Крайна скорост) ^ 2 = (Начална скорост) ^ 2 + 2_ (Ускорение) _ (Изместване). Решете проблема с писалка, хартия и калкулатор.
Пробен проблем
Да предположим, че колата има начална скорост от 5 метра в секунда и тя се ускорява с 4 метра в секунда на разстояние от 10 метра. Можете да намерите крайната му скорост и колко време отнемаше колата, за да измине 10 метра.
Определете ускорението на автомобила. Тук ясно е посочено като 4 m / s ^ 2. Това е постоянно ускорение, защото не се променя с времето; ускорението на автомобилите е едно и също през целия проблем.
Намерете първоначалната скорост и изместване. Първоначалната скорост е ясно посочена като 5 метра в секунда. Но проблемът посочва само изминатото разстояние, а не преместването. Използвайте интуицията, за да твърдите, че изминатото разстояние и изместването са едно и също, 10 метра.
Решете уравнението (крайна скорост) ^ 2 = (начална скорост) ^ 2 + 2_ (ускорение) _ (изместване). Включването на стойности дава V ^ 2 = 5 ^ 2 + 2_4_10. Вземането на квадратния корен от двете страни (и използване на интуицията отново, за да се твърди, че резултатът трябва да бъде положителен) дава V равен на квадратния корен на (25 + 80) = 10,25 метра в секунда.
Решете за времето след намирането на крайната скорост. Можете да пренаредите следното уравнение, за да направите това: (Крайна скорост) = (Начална скорост) + (Ускорение) * (Време). Така че в този случай, (Време) = (Крайна скорост - Начална скорост) / (Ускорение). След това времето е равно (10.25 - 5) / (4) = 1.31 секунди.