Conţinut
Majoritatea studenților sunt introduși pentru prima dată în fizică sub formă de cinematică - ramura fizicii care studiază doar mișcarea obiectelor. Ei folosesc ecuații pentru a calcula viteza, poziția și accelerația pentru a învăța cum să aplice matematica în lumea reală. O întrebare comună cere elevilor să calculeze viteza finală a unui obiect, fără să știe cât timp a accelerat. Atâta timp cât este cunoscută accelerația și deplasarea obiectului, orice student poate rezolva această problemă.
Analiza problemelor
Verificați dacă accelerația este constantă. Accelerația constantă va fi un număr simplu, cum ar fi 9,8 metri pe secundă pe secundă (m / s ^ 2) și nu se va modifica în funcție de timp sau de viteză.
Examinați problema pentru a găsi deplasarea obiectului și viteza inițială a acestuia.
Conectați accelerația, deplasarea și viteza inițială în această ecuație: (Viteza finală) ^ 2 = (Velocitate inițială) ^ 2 + 2_ (Accelerare) _ (Deplasare). Rezolvați problema folosind stilou, hârtie și calculator.
Problemă de eșantion
Să presupunem că o mașină are o viteză inițială de 5 metri pe secundă și ea accelerează la 4 metri pe secundă pe secundă pe o distanță de 10 metri. Puteți găsi viteza finală și cât a durat mașina să parcurgă 10 metri.
Identificați accelerația mașinii. Aici, se precizează clar ca 4 m / s ^ 2. Aceasta este o accelerare constantă, deoarece nu se schimbă în timp; accelerarea mașinilor este aceeași pe toată durata problemei.
Găsiți viteza și deplasarea inițială. Viteza inițială este indicată în mod clar ca 5 metri pe secundă. Problema precizează însă doar distanța parcursă și nu deplasarea. Utilizați intuiția pentru a afirma că distanța parcursă și deplasarea sunt aceleași, 10 metri.
Rezolvați ecuația (Viteza finală) ^ 2 = (Velocitate inițială) ^ 2 + 2_ (Accelerare) _ (Deplasare). Conectarea valorilor în V ^ 2 = 5 ^ 2 + 2_4_10. Luând rădăcina pătrată a ambelor părți (și folosind din nou intuiția pentru a afirma că rezultatul ar trebui să fie pozitiv) dă V este egală cu rădăcina pătrată de (25 + 80) = 10,25 metri pe secundă.
Rezolvați timp după ce se găsește viteza finală. Puteți rearanja următoarea ecuație pentru a face acest lucru: (viteză finală) = (viteză inițială) + (accelerare) * (timp). Deci, în acest caz, (Time) = (Velocity Final - Velocity Initial) / (Acceleration). Timpul este egal (10,25 - 5) / (4) = 1,31 secunde.