Tartalom
A lövedékmozgás problémái a fizikai vizsgálatok során gyakoriak. A lövedék egy olyan tárgy, amely egy pontról a másikra halad egy út mentén. Valaki dobhat egy tárgyat a levegőbe, vagy elindíthat egy rakétát, amely parabolikus úton halad a rendeltetési helyére. A lövedékek mozgását a sebesség, idő és magasság szempontjából lehet leírni. Ha ezeknek a tényezőknek bármelyikére vonatkozó értékek ismertek, akkor a harmadik meghatározható.
Oldja meg az időt
Írja le ezt a képletet:
Végsebesség = Kezdeti sebesség + (gyorsulás a gravitáció miatt * Idő)
Ez azt állítja, hogy a lövedék elérésének végsebessége megegyezik a kezdeti sebességértékével, plusz a gravitáció és a tárgy mozgásának ideje által okozott gyorsulás szorzata. A gravitáció által okozott gyorsulás univerzális állandó. Értéke másodpercenként körülbelül 9,8 méter. Ez leírja, hogy egy tárgy milyen gyorsan gyorsul fel másodpercenként, ha vákuumban egy magasságból esik le. Az "idő" az az idő, amely alatt a lövedék repül.
Egyszerűsítse a képletet rövid szimbólumokkal, az alább látható módon:
vf = v0 + a * t
A Vf, v0 és t a végső sebességet, a kezdeti sebességet és az időt jelölik. Az „a” betű rövidítése a „Gyorsulás a gravitáció miatt” rövidítéssel. A hosszú kifejezések rövidítése megkönnyíti a munkát ezekkel az egyenletekkel.
Oldja meg ezt a t egyenletet úgy, hogy az előző lépésben bemutatott egyenlet egyik oldalán elkülöníti. A kapott egyenlet a következőképpen szól:
t = (vf –v0) ÷ a
Mivel a függőleges sebesség nulla, amikor egy lövedék eléri a maximális magasságát (egy felfelé dobott tárgy mindig eléri a nulla sebességet a pályája csúcsán), a vf értéke nulla.
Cserélje ki a vf értékét nullára ezen egyszerűsített egyenlet elérése érdekében:
t = (0 - v0) ÷ a
Csökkentse azt, hogy t = v0 ÷ a legyen. Ez azt állítja, hogy amikor egy lövedéket egyenesen a levegőbe dob le vagy lő, akkor meghatározhatja, hogy mennyi ideig tart a lövedék maximális magasságának elérése, ha ismeri a kezdeti sebességet (v0).
Oldja meg ezt az egyenletet feltételezve, hogy a kezdeti sebesség, vagy v0, 10 láb / másodperc, az alábbiak szerint:
t = 10 ÷ a
Mivel a = 32 láb / másodperc négyzet, az egyenlet t = 10/32 lesz. Ebben a példában rájössz, hogy 0,31 másodpercre van szükség, amikor egy lövedék eléri a maximális magasságát, amikor a kezdeti sebessége 10 láb / másodperc. T értéke 0,31.
Oldja meg a magasságot
Írja le ezt az egyenletet:
h = (v0 * t) + (a * (t * t) ÷ 2)
Ez azt állítja, hogy egy lövedék magassága (h) megegyezik két termék összegével - a kezdeti sebességgel és a levegőben tartózkodási idejével, valamint a gyorsulási állandóval és az idő felével négyzetben.
Csatlakoztassa a t és v0 értékek ismert értékeit az alábbiak szerint: h = (10 * 0,31) + (32 * (10 * 10) ÷ 2)
Oldja meg a h egyenletét. Az érték 1,603 láb. Egy másodpercenként 10 láb kezdeti sebességgel dobott lövedék 0,31 másodperc alatt eléri az 1,603 láb magasságot.