Cách tính tốc độ tác động

NộI Dung

• Bước 1: Đánh giá các biến của bạn
• Bước 2: Một vật thể rơi
• Bước 3: Một chiếc xe tăng tốc
• tiền boa

Trong thế giới vật lý, vận tốc (v), vị trí (x), gia tốc (a) và thời gian (t) là bốn thành phần chính trong việc giải các phương trình chuyển động. Bạn có thể nhận được gia tốc, vận tốc ban đầu (v₀) và thời gian trôi qua của hạt và phải giải cho vận tốc cuối cùng (v_đụ). Một loạt các hoán vị khác áp dụng cho vô số tình huống trong thế giới thực là có thể. Những khái niệm này xuất hiện trong bốn phương trình thiết yếu:

1. x = v₀t + (1/2) tại²

2. v_đụ² = v₀² + 2ax

3. v_đụ = v₀ + tại

4. x = (v₀/ 2 + v_đụ/ 2) (t)

Các phương trình này rất hữu ích trong việc tính toán tốc độ (tương đương với vận tốc cho các mục đích hiện tại) của một hạt chuyển động với gia tốc không đổi tại thời điểm nó va vào một vật thể không chịu được, như mặt đất hoặc một bức tường vững chắc. Nói cách khác, bạn có thể sử dụng chúng để tính tốc độ tác động hoặc theo các biến trên, v_đụ.

Bước 1: Đánh giá các biến của bạn

Nếu vấn đề của bạn liên quan đến một vật rơi từ phần còn lại dưới tác động của trọng lực, thì v₀ = 0 và a = 9,8 m / s² và bạn chỉ cần biết thời gian t hoặc khoảng cách giảm x để tiếp tục (xem Bước 2). Mặt khác, nếu bạn có thể nhận được giá trị của gia tốc a cho một chiếc xe đi theo chiều ngang trên một khoảng cách nhất định x hoặc trong một thời gian nhất định, yêu cầu bạn phải giải quyết vấn đề trung gian trước khi xác định v_đụ (xem Bước 3).

Bước 2: Một vật thể rơi

Nếu bạn biết một vật thể rơi từ trên sân thượng đã rơi xuống 3,7 giây, thì nó sẽ diễn ra nhanh như thế nào?

Từ phương trình 3 ở trên, bạn biết rằng v_đụ = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 m / s.

Nếu bạn không có thời gian nhưng biết rằng vật thể đã rơi xuống 80 mét (khoảng 260 feet, hoặc 25 tầng), bạn sẽ sử dụng phương trình 2 thay thế:

v_đụ² = 0 + 2(9.8)(80) = 1,568

v_đụ = √ 1,568 = 39,6 m / s

Bạn đã hoàn tất!

Bước 3: Một chiếc xe tăng tốc

Giả sử bạn biết rằng một chiếc xe bắt đầu từ bế tắc đã tăng tốc ở tốc độ 5,0 m / s trong 400 mét (khoảng một phần tư dặm) trước khi lái xe qua một mảnh giấy lớn được thiết lập cho màn hình kỷ niệm. Từ phương trình 1 ở trên,

400 = 0 + (1/2) (5) t²

400 = (2,5) t²

160 = t²

t = 12,65 giây

Từ đây, bạn có thể sử dụng phương trình 3 để tìm v_đụ:

v_đụ = 0 + (5)(12.65)

= 63,25 m / s

tiền boa

Luôn luôn sử dụng một phương trình đầu tiên mà chỉ có một ẩn số, không nhất thiết là một phương trình có chứa biến quan tâm cuối cùng.