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. Potresti ottenere l'accelerazione, la velocità iniziale (v _{0) e il tempo trascorso di una particella e devi risolvere per la velocità finale (v f). Sono possibili una varietà di altre permutazioni applicabili a innumerevoli scenari del mondo reale. Questi concetti compaiono in quattro equazioni fondamentali:}

1. x = v _{0t + (1/2) su ²}

2. v _{f ^{2 = v 0 2 + 2ax}}

3. v _{f = v 0 + a}

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

Queste equazioni sono utili nel calcolo della velocità (equivalente alla velocità per scopi attuali) di una particella in movimento con costante accelerazione nel momento in cui colpisce un oggetto inflessibile, come il terreno o un muro solido. In altre parole, puoi utilizzarli per calcolare la velocità d'impatto, o in termini di variabili precedenti, v _f.

Passaggio 1: valutare le tue variabili

Se il tuo problema riguarda un oggetto che cade dal riposo sotto l'influenza della gravità, quindi v _{0 = 0 e a = 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, si può ottenere il valore dell'accelerazione a per un'auto che viaggia orizzontalmente su una data distanza x o per un dato tempo t, richiedendo di risolvere un problema intermedio prima di determinare v f (vedi Passo 3).}}

Passaggio 2: Un oggetto che cade

Se si sa che un oggetto caduto da un tetto è caduto per 3,7 secondi, quanto è veloce?

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

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

v _{f ^{2 = 0 + 2 (9.8) (80) = 1,568}}

v _{f = √ 1.568 = 39,6 m /s}

Il gioco è fatto!

Step 3: A Speeding Car

Di 'che sai che un'auto partiva da un arresto è stato accelerato a 5,0 m /s per 400 metri (circa un quarto di miglio) prima di guidare attraverso un grande pezzo di carta istituito per un display celebrativo. Dall'equazione 1 sopra,

400 = 0 + (1/2) (5) t ²

400 = (2.5) t ²

160 = t ²

t = 12,65 secondi

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

v _{f = 0 + (5) (12.65)}

= 63.25 m /s

Suggerimento

Utilizza sempre prima un'equazione per la quale esiste solo uno sconosciuto, che non è necessariamente uno che contiene la variabile di interesse finale.