Cum se calculează viteza de impact

Conţinut

• Pasul 1: Evaluează-ți variabilele
• Pasul 2: un obiect care se încadrează
• Pasul 3: o mașină de viteză
• Bacsis

În lumea fizicii, viteza (v), poziția (x), accelerația (a) și timpul (t) sunt cele patru ingrediente cheie în rezolvarea ecuațiilor mișcării. Puteți obține accelerația, viteza inițială (v₀) și timpul scurs al unei particule și trebuie să se rezolve pentru viteza finală (v_f). O varietate de alte permutări aplicabile pentru nenumărate scenarii din lumea reală sunt posibile. Aceste concepte apar în patru ecuații esențiale:

1. x = v₀t + (1/2) la²

2. v_f² = v₀² + 2ax

3. v_f = v₀ + la

4. x = (v₀/ 2 + v_f/ 2) (t)

Aceste ecuații sunt utile în calcularea vitezei (echivalentă cu viteza în scopuri prezente) unei particule care se mișcă cu accelerație constantă în momentul în care lovește un obiect neobișnuit, cum ar fi solul sau un perete solid. Cu alte cuvinte, le puteți folosi pentru a calcula viteza de impact, sau în termenii variabilelor de mai sus, v_f.

Pasul 1: Evaluează-ți variabilele

Dacă problema dvs. implică un obiect care se încadrează în repaus sub influența gravitației, atunci v₀ = 0 și a = 9,8 m / s² și trebuie să știți doar ora t sau distanța scăzută x pentru a continua (a se vedea pasul 2). Dacă, pe de altă parte, puteți obține valoarea accelerației a pentru o mașină care circulă pe orizontală pe o distanță dată x sau pentru un anumit timp t, necesitând să rezolvați o problemă intermediară înainte de a determina v_f (vezi Pasul 3).

Pasul 2: un obiect care se încadrează

Dacă știți că un obiect căzut de pe acoperiș a scăzut de 3,7 secunde, cât de repede merge?

Din ecuația 3 de mai sus, știți că v_f = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 m / s.

Dacă nu vi se oferă timpul, dar știți că obiectul a căzut cu 80 de metri (aproximativ 260 de metri sau 25 de povești), în schimb, utilizați ecuația 2:

v_f² = 0 + 2(9.8)(80) = 1,568

v_f = √ 1.568 = 39,6 m / s

Ai terminat!

Pasul 3: o mașină de viteză

Spuneți că știți că o mașină care a pornit de la un stop a accelerat la 5,0 m / s timp de 400 de metri (aproximativ un sfert de milă) înainte de a conduce printr-o bucată mare de hârtie amenajată pentru un afișaj de sărbătoare. Din ecuația 1 de mai sus,

400 = 0 + (1/2) (5) t²

400 = (2,5) t²

160 = t²

t = 12,65 secunde

De aici, puteți utiliza ecuația 3 pentru a găsi v_f:

v_f = 0 + (5)(12.65)

= 63,25 m / s

Bacsis

Utilizați întotdeauna o ecuație pentru care există doar o necunoscută, care nu este neapărat una care conține variabila de interes final.