Формулы по физике кинематика: Какие существуют кинематические формулы? (статья)

Одномерная кинематика Задача: Мяч, брошенный прямо вверх – Физика

Вы хотите подбросить мяч в воздух так, чтобы он оказался над землей.
а) Если мяч покидает вашу руку на высоте над землей, с какой скоростью вам нужно его бросить?
b) Через какое время мяч достигнет ? Вы можете игнорировать любые эффекты сопротивления воздуха в этой задаче.

• Идентифицировать
• Нарисуй картинку
• Выберите отношение
• Решить
• Понять

• В этой задаче вас просят описать движение (как быстро, как далеко, как долго) мяча. Всякий раз, когда вас просят описать движение объекта, не беспокоясь о причине этого движения, вы сталкиваетесь с проблемой кинематики.

• 
  

• Есть три ключевых кинематических уравнения. Если вы тщательно выберете уравнение, которое наиболее точно описывает ситуацию в вашей задаче, вы не только решите задачу за меньшее количество шагов, но и лучше ее поймете. , записанные для движения в направлении y, составляют:

  1. y = y ₀ + v ₀ Δt + ½ a(Δt) ² (связывает положение и время)
  2. v = v ₀ + aΔt (связывает скорость и время) 3
  , v ² = v ₀ ² + 2a(Δy) (связывает скорость и положение)

  а) Начальная скорость мяча является переменной во всех трех уравнениях, так что этот вопрос приводит к выводу, что выбор подходящего отношения — это нечто большее, чем просто указание того, какое значение запрашивается в задаче. В этом случае вы хотите найти начальную скорость, которая дает максимальная высота 3,3 м. Максимальная высота — это положение , на котором

  y-скорость равна нулю. Вопрос касается положения и скорости, поэтому вы хотите использовать уравнение 3.

  b) Вас спрашивают, сколько времени ( время ) потребуется мячу, чтобы достичь земли ( положение ), поэтому вы хотите использовать уравнение 1.

  
  

• Шаг 1:

  
  

  Скорость, когда мяч покинул вашу руку (точка 1), является информацией, которая была запрошена в части а) задачи.

  
  

  ———————————————— ——————————————–

  Шаг 2:

  
  
  

  В части b) задачи требуется определить количество времени, в течение которого мяч находился в воздухе (между точками 1 и 3). Дальнейшее математическое решение не требуется.

  
  

• V ₂ ² = V ₁ ² + 2A (Y ₂ -Y ₁ )
  0 = V ₁ 2 + 2 (-9,8 м/с ² ) (3,3. м – 1,2 м)
  v ₁ = 6,4 м/с

  В этой задаче вас сначала попросили найти, с какой скоростью вам нужно бросить мяч. Другими словами, вас попросили найти начальную скорость мяча.

  Поскольку все уравнения включают начальную скорость, вы не можете использовать это в качестве критерия для выбора наилучшей формулы. Однако вы знаете, что мяч достигает максимальной высоты (ст. _y = 0 в верхней точке движения) 3,3 м, поэтому лучше всего выбрать соотношение, которое связывает положение и скорость. Скорость 6,4 м/с составляет около 14 миль в час, так что это разумный ответ.

  y ₃ = y ₁ + v ₁ Δt + ½ a(Δt) ²
  0 = 1,2 м + (6,4 м/с) Δt + 90 ½ 4 (-9,80 м/с) )( Δt)

  2
  Δt = -0,16 с или +1,5 с
  Δt = 1,5 с

  В части б) вас попросили найти, сколько времени (время) потребовалось мячу, чтобы достичь земли (положения) поэтому между начальным и конечным местоположениями использовалось уравнение положение-время. Поскольку уравнение положение-время включает a ( Δt) ² термин, он всегда будет давать два ответа на время. Решением является положительное время, или 1,5 с после того, как мяч покинет вашу руку.

 

Уравнения движения (или уравнения кинематики)

28 января 2020 г.

9 января 2020 г. от Mini Physics

Показать/скрыть подтемы (скорость, скорость и ускорение | уровень O) Показать/скрыть подтемы (кинематика | уровень A)

Важные уравнения кинематики! (Запомните их!) 9{2} + 2as \tag{4}$$

,где

$$v = \text{конечная скорость}$$

$$u = \text{начальная скорость}$$

$$a = \text{ ускорение}$$

$$t = \text{ изменение во времени}$$

$$s = \text{ изменение смещения}$$

ПРИМЕЧАНИЕ: Эти уравнения действительны ТОЛЬКО ЕСЛИ И ТОЛЬКО ЕСЛИ ускорение постоянное . (Очень важно!)

Как выбрать, какое уравнение движения использовать?

Вы выбираете уравнения, исходя из объема имеющейся у вас информации.