Számítsa ki az elmozdulást

Tartalom

Lépni
5 rész 1: Az eredményül kapott elmozdulás kiszámítása
5. rész: Ha ismert a sebességvektor és az időtartam
3/5 rész: Amikor megadják a sebességet, a gyorsulást és az időt
4/5 rész: A szögeltolódás kiszámítása
5/5 rész: Az elmozdulás megértése
Tippek
Szükségletek

Az elmozdulás kifejezés a fizikában egy tárgy helyének változására utal. Az elmozdulás kiszámításakor meg kell mérni, hogy egy objektum mennyit mozgott a kiindulási és a véghelyzet adatai alapján. Az elmozdulás meghatározásához használt képlet a gyakorlatban megadott változóktól függ. Tegye meg a következő lépéseket az objektum elmozdulásának kiszámításához.

Lépni

5 rész 1: Az eredményül kapott elmozdulás kiszámítása

Használja a kapott elmozdulás képletét a kezdő és a véghelyzet megadásához használt hosszegységgel. Míg a távolság eltér az elmozdulástól, az eredményül kapott elmozdulási nyilatkozat jelzi, hogy egy tárgy hány métert tett meg. Ezekkel a mértékegységekkel számíthatja ki az elmozdulást, hogy egy objektum milyen messze van az eredeti helyétől.
- A kapott elmozdulás egyenlete: s = √x² + y². Az "S" az elmozdulást jelenti. X az első irány, amelyben az objektum mozog, és y a második irány, amelyben az objektum mozog. Ha az objektum csak 1 irányban mozog, akkor y = 0.
- Egy tárgy legfeljebb 2 irányban mozoghat, mert az észak-déli vagy a kelet-nyugati vonal mentén történő mozgás semleges mozgásnak minősül.
Csatlakoztassa a pontokat a mozgás sorrendje szerint, és jelölje ezeket a pontokat A-Z-től. Vonalzó segítségével rajzoljon egyeneseket pontról pontra.
- Ne felejtse el összekötni a kiindulási pontot a végponttal, egyenes vonal használatával. Ezt az elmozdulást fogjuk kiszámítani.
- Például, ha egy tárgy először 300 méterre keletre, majd 400 méterre északra halad, akkor derékszögű háromszög képződik. AB a háromszög első oldala és BC a második oldala. Az AC a háromszög hipotenúza, értéke pedig az objektum elmozdulása. Ebben a példában a két irány "kelet" és "észak".
Írja be az x² és y² értékeket. Most, hogy ismeri az objektum mozgásának irányát, megadhatja a releváns változók értékeit.
- Például x = 300 és y = 400. Egyenlete most így néz ki: s = √300² + 400².
Dolgozzuk ki az egyenletet. Először számítson 300²-t, majd 400²-t, adja össze őket, és vonja le az összeg négyzetgyökét.
- Például: s = √90000 + 160000. s = √250000. s = 500. Most már tudja, hogy az elmozdulás egyenlő 500 méterrel.

5. rész: Ha ismert a sebességvektor és az időtartam

Használja ezt a képletet, ha a feladat megadja a sebességvektort és az időtartamot. Előfordulhat, hogy egy fizikai feladat nem említi a megtett távolságot, de azt mondja, hogy egy tárgy mennyi ideig közlekedett és milyen sebességgel. Ezután kiszámíthatja az elmozdulást az időtartam és a sebesség segítségével.
- Ebben az esetben az egyenlet a következőképpen fog kinézni: s = 1/2 (u + v) t. u = az objektum kezdeti sebessége, az a sebesség, amellyel az objektum elindult egy bizonyos irányba. v = az objektum végsebessége, vagy hogy milyen gyorsan haladt a végén. t = az az időtartam, amely alatt az objektum elérte célját.
- Például: Egy autó 45 másodpercig fut. Az autó 20 m / s (kezdeti sebesség) sebességgel fordult nyugat felé, az utca végén a sebesség 23 m / s (végsebesség). Ezen adatok alapján számolta ki az elmozdulást.
Adja meg a sebesség és az idő értékeit. Most, hogy tudja, mennyi ideig futott az autó, és mi volt a kezdeti sebesség és a végsebesség, megtalálja a távolságot a kezdőponttól a végpontig.
- Az egyenlet így fog kinézni: s = 1/2 (20 + 23) 45.
Értékelje az egyenletet, amikor megadta az értékeket. Ne felejtse el a feltételeket a megfelelő sorrendben kiszámítani, különben az elmozdulás rosszul fog történni.
- Ehhez az összehasonlításhoz nem sokat számít, ha véletlenül megváltoztatja az indítási és a végsebességet. Mivel ezeket az értékeket először összeadja, ez nem számít. De más egyenletek mellett a kezdő és a végsebesség cseréje befolyásolhatja a végső választ vagy az elmozdulás értékét.
- Az egyenlete most így néz ki: s = 1/2 (43) 45. Először osszuk el a 43-at 2-vel, hogy 21,5 legyen a válasz. Szorozzuk meg 21,5-et 45-tel, ami 967,5 métert ad a válaszra. 967,5 az autó elmozdulása a kiindulási ponttól nézve.

3/5 rész: Amikor megadják a sebességet, a gyorsulást és az időt

Újabb összehasonlításra van szükség, ha megadjuk a gyorsulást, a sebességgel és az idővel együtt. Ilyen hozzárendeléssel tudja, hogy mi volt az objektum kezdeti sebessége, mi a gyorsulás és mennyi ideig tartott az objektum az úton. A következő egyenletre van szüksége.
- Az ilyen típusú probléma egyenlete így néz ki: s = ut + 1 / 2at². Az "u" még mindig a kezdeti sebességet jelenti; Az "a" az objektum gyorsulása, vagy az, hogy milyen gyorsan változik az objektum sebessége. A "t" változó vagy az idő teljes időtartamát jelentheti, vagy egy adott időszakot jelölhet, amelyben az objektum felgyorsult. Akárhogy is, ezt időegységekben jelzik, például másodpercekben, órákban stb.
- Tegyük fel, hogy egy autó, amelynek kezdeti sebessége 25 m / s, 3 m / s2 gyorsulást kap 4 másodpercen keresztül. Mekkora az autó elmozdulása 4 másodperc után?
Írja be az értékeket az egyenlet megfelelő helyre. Az előző egyenlettel ellentétben itt csak a kezdeti sebesség jelenik meg, ezért feltétlenül adja meg a helyes értékeket.
- A fenti példa alapján az egyenletének így kell kinéznie: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Minden bizonnyal segíthet, ha zárójeleket tesz a gyorsulás és az időértékek köré, hogy a számok elkülönüljenek.
Számítsa ki az elmozdulást az egyenlet megoldásával. Gyors módja annak, hogy emlékezzen a műveletek sorrendjére az egyenletben: a "Mr. van Dale válaszra vár" mnemonikus. Jelzi az összes aritmetikai műveletet egymás után (hatványozás, szorzás, osztás, négyzetgyök, összeadás és kivonás).
- Vizsgáljuk meg közelebbről az egyenletet: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². A sorrend: 4² = 16; akkor 16 x 3 = 48; akkor 25 x 4 = 100; és ha utoljára 48/2 = 24. Az egyenlet most így néz ki: s = 100 + 24. Az összeadás után ez s = 124, az elmozdulás 124 méter.

4/5 rész: A szögeltolódás kiszámítása

A szögeltolódás meghatározása, amikor egy tárgy görbe mentén mozog. Bár az elmozdulást továbbra is egyenes vonalon fogja kiszámítani, szüksége lesz a kezdő és a véghelyzet közötti különbségre egy ívelt út mentén.
- Vegyünk példaként egy körhintát lovagló lányt. Miközben a kerék külső része körül forog, körben mozog. A szögeltolódás megpróbálja megtalálni a legrövidebb távolságot a kezdő és a véghelyzet között, ha egy tárgy nem egyenes vonalban mozog.
- A szögeltolódás képlete: θ = S / r, ahol "s" a lineáris elmozdulás, "r" a sugár és "θ" a szögeltolódás. A lineáris elmozdulás az a távolság, amelyet egy tárgy egy kör mentén megtesz. A sugár vagy a sugár egy objektum távolsága a kör közepétől. A szögeltolódás olyan érték, amelyet tudni akarunk.
Írja be az egyenletbe a lineáris elmozdulás és a sugár értékeit. Ne feledje, hogy a sugár a kör közepétől a széléig terjedő távolság; előfordulhat, hogy az átmérőt egy gyakorlat adja meg, ebben az esetben el kell osztania 2-vel, hogy megtalálja a kör sugarát.
- Példa egy gyakorlatra: Egy lány körhintában van. A széke 1 méter távolságra van a kör közepétől (a sugarától). Ha a lány 1,5 méteres körív mentén mozog (lineáris elmozdulás), akkor mi a szöge?
- Az egyenlet így néz ki: θ = 1,5 / 1.
Osszuk el a lineáris elmozdulást a sugárral. Ez megadja a tárgy szögeltolódását.
- Az 1.5 / 1 osztás után 1,5 marad. A lány szögeltolódása 1,5 radiánok.
- Mivel a szögeltolódás azt jelzi, hogy egy tárgy mennyit forgott kiindulási helyzetéből, ezt radiánban kell ábrázolni, nem pedig távolságként. A radiánok a szögek mérésére használt egységek.

5/5 rész: Az elmozdulás megértése

Fontos megérteni, hogy néha a "távolság" mást jelent, mint az "elmozdulás".„A távolság mond valamit arról, hogy egy tárgy milyen messzire mozgott összesen.
- A távolság olyasmi, amit "skaláris mennyiségnek" is nevezünk. Ez egy módja annak, hogy jelezze, mekkora távolságot tett meg, de nem mond semmit a megtett irányról.
- Például, ha 2 métert keleti irányban, 2 méterre délre, 2 méterre nyugatra és ismét 2 méterre északra jár, akkor visszatér a kiindulási pontjára. Bár összesen 10 méteres távolságot tett meg, elmozdulása 0 méter, mert a végpontja megegyezik a kiindulási ponttal.
Az elmozdulás két pont közötti különbség. Az elmozdulás nem a mozgások összege, mint a távolság esetében; csak a kezdet és a végpont közötti részről szól.
- Az elmozdulást "vektormennyiségnek" is nevezik, és egy objektum helyzetének változását jelenti az objektum mozgásirányához képest.
- Képzelje el, hogy 5 méterre keletre jár. Ha ismét 5 métert halad nyugatra, akkor az ellenkező irányba halad vissza, vissza a kiindulópontjához. Annak ellenére, hogy összesen 10 métert sétáltál, a helyzeted nem változott, és elmozdulásod 0 méter.
Feltétlenül emlékezzen az "oda-vissza" szavakra, amikor megpróbálja elképzelni a lépést. Az ellenkező irány visszavonja az eredeti irányú mozgást.
- Képzeljen el egy futballedzőt, aki ide-oda ugrál a pálya szélén. Miközben utasítást adott a játékosoknak, többször ment végig a vonalon, oda-vissza. Ha szemmel tartaná az edzőt, látná a megtett távolságot. De mi van akkor, ha az edző megáll, hogy mondjon valamit a védőnek? Ha a kiindulópontjától eltérő helyen van, akkor az edző mozgását nézi (egy bizonyos pillanatban).
Az elmozdulást egyenes vonallal, nem pedig kör alakú úton mérik. Az elmozdulás megismeréséhez keresse meg a legrövidebb utat két különböző pont között.
- Egy görbe út végül a kezdőponttól a végpontig vezet, de ez nem a legrövidebb út. Ennek elképzelése érdekében képzelje el, hogy egyenes vonalban jár, és egy oszlop vagy más akadály visszatartja. Nem lehet átmenni az oszlopon, ezért keresse meg. Annak ellenére, hogy ugyanarra a helyre kerül, mintha egyenesen átment volna az oszlopon, mégis hosszabb utat kellett megtennie ahhoz, hogy odaérjen.
- Noha az elmozdulás előnyösen egyenes vonalú, meg lehet mérni egy olyan tárgy elmozdulását, amely "valóban" görbült úton halad. Ezt hívják "szögeltolásnak", és kiszámítható a kezdő és a végpont közötti legrövidebb távolság megtalálásával.
Értse meg, hogy az elmozdulásnak negatív értéke is lehet, szemben a távolsággal. Ha a végpontot úgy érjük el, hogy a felszállással ellentétes irányba haladunk (a kiindulási ponthoz képest), akkor az elmozdulás negatív.
- Tegyük fel például, hogy 5 métert keleti irányban, majd 3 méterre nyugat felé sétál. Bár technikailag 2 méterre van a kiindulási ponttól, az elmozdulás -2, mert abban a pontban ellentétes irányban halad. A távolság mindig pozitív lesz, mert a megtett távolságot nem lehet "visszavonni".
- A negatív elmozdulás nem jelenti az elmozdulás csökkenését. Ez egyszerűen annak jelzésére szolgál, hogy a mozgás ellentétes irányban történik.
Vegye észre, hogy a távolság és az elmozdulás értékei néha megegyezhetnek. Ha 25 métert egyenesen sétál, majd megáll, a megtett távolság megegyezik az elmozdulással, egyszerűen azért, mert nem változtatott irányt.
- Ez csak akkor lehetséges, ha egyenes vonalban halad a kiindulási ponttól, és utána nem változtat irányt. Tegyük fel például, hogy a kaliforniai San Franciscóban él, és a nevadai Las Vegasban kap munkát. Ezután Las Vegasba kell költöznie, hogy közelebb éljen munkájához. Ha a gépre száll, közvetlen járat indul San Franciscóból Las Vegasba, 670 km-t tett meg és elmozdulása 670 km.
- Ha azonban autóval utazik San Franciscóból Las Vegasba, az útja még mindig 670 km lehet, de közben 906 km-t tett meg. Mivel a vezetés általában irányváltoztatást jelent (kanyar, másik útvonal választása), sokkal nagyobb távolságot tett meg, mint a két város közötti legrövidebb távolság.