Nel mondo della fisica, la velocità (v), la posizione (x), l'accelerazione (a) e il tempo (t) sono i quattro ingredienti chiave per risolvere le equazioni del moto. È possibile ottenere l'accelerazione, la velocità iniziale (v _{0) e il tempo trascorso di una particella e dover risolvere la velocità finale (v f). Sono possibili varie altre permutazioni applicabili a innumerevoli scenari del mondo reale. Questi concetti compaiono in quattro equazioni essenziali:}

1. x \u003d v _{0t + (1/2) a ²}

2. v _{f ^{2 \u003d v 0 2 + 2ax}}

3. v _{f \u003d v 0 + su}

4. x \u003d (v _{0/2 + v f /2) (t)}

Queste equazioni sono utili nel calcolo della velocità (equivalente alla velocità ai fini attuali) di una particella che si muove con costante accelerazione nel momento in cui colpisce un oggetto irremovibile, come il terreno o un muro solido. In altre parole, è possibile utilizzarli per calcolare la velocità di impatto, o in termini delle variabili sopra, v _{f.
Passaggio 1: valutare le variabili}

Se il problema riguarda un oggetto che cade da riposare sotto l'influenza della gravità, quindi v _{0 \u003d 0 e a \u003d 9,8 m /s ^{2 e devi solo conoscere il tempo t o la distanza caduta x per procedere (vedi Passaggio 2). Se, d'altra parte, è possibile ottenere il valore dell'accelerazione a per un'auto che viaggia in orizzontale su una data distanza x o per un determinato tempo t, che richiede di risolvere un problema intermedio prima di determinare v f (vedere il passaggio 3).
Fase 2: Un oggetto che cade}}

Se sai che un oggetto caduto da un tetto è caduto per 3,7 secondi, quanto sta andando veloce?

Dall'equazione 3 sopra , sai che v _{f \u003d 0 + (9,8) (3,7) \u003d 36,26 m /s.}

Se non ti viene dato il tempo ma sai che l'oggetto è caduto di 80 metri (circa 260 piedi) , o 25 storie), dovresti invece usare l'equazione 2:

v _{f ^{2 \u003d 0 + 2 (9.8) (80) \u003d 1.568}}

v _{f \u003d √ 1.568 \u003d 39,6 m /s}

Hai finito!
Fase 3: un'auto in corsa

Supponi di sapere che un'auto che è partita da fermo ha accelerato a 5,0 m /s per 400 metri (circa un quarto di miglio) prima di guidare attraverso un grande pezzo di carta allestito per un display celebrativo. Dall'equazione 1 sopra,

400 \u003d 0 + (1/2) (5) t ²

400 \u003d (2.5) t ²

160 \u003d t ²

t \u003d 12,65 secondi

Da qui, puoi usare l'equazione 3 per trovare v _f:

v _{f \u003d 0 + (5) (12.65)}

\u003d 63.25 m /s
Suggerimento

Usa sempre prima un'equazione per la quale esiste solo una sconosciuta, che non è necessariamente una che contiene la variabile di ultimo interesse.