In de wereld van de fysica zijn snelheid (v), positie (x), versnelling (a) en tijd (t) de vier belangrijkste ingrediënten bij het oplossen van bewegingsvergelijkingen. Mogelijk krijgt u de versnelling, beginsnelheid (v _{0) en de verstreken tijd van een deeltje en moet u deze oplossen voor de eindsnelheid (v f). Een verscheidenheid aan andere permutaties van toepassing op talloze realistische scenario's zijn mogelijk. Deze concepten verschijnen in vier essentiële vergelijkingen:}

1. x \u003d v _{0t + (1/2) bij ²}

2. v _{f ^{2 \u003d v 0 2 + 2ax}}

3. v _{f \u003d v 0 + bij}

4. x \u003d (v _{0/2 + v f /2) (t)}

Deze vergelijkingen zijn nuttig bij het berekenen van de snelheid (gelijk aan snelheid voor huidige doeleinden) van een deeltje dat met constante beweegt versnelling op het moment dat het een onbuigzaam voorwerp raakt, zoals de grond of een massieve muur. Met andere woorden, u kunt ze gebruiken om de impactsnelheid te berekenen, of in termen van de bovenstaande variabelen, v _{f.
Stap 1: Beoordeel uw variabelen}

Als uw probleem betrekking heeft op een object dat valt van rust onder invloed van de zwaartekracht, dan v _{0 \u003d 0 en a \u003d 9.8 m /s ^{2 en je hoeft alleen de tijd t of de afgelegde afstand x te kennen om verder te gaan (zie stap 2). Als u daarentegen de waarde van de versnelling a kunt krijgen voor een auto die horizontaal over een bepaalde afstand x of voor een bepaalde tijd t rijdt, waarbij u een tussenprobleem moet oplossen voordat u v f bepaalt (zie Stap 3).
Stap 2: Een vallend object}}

Als u weet dat een object dat van een dak is gevallen 3,7 seconden is gevallen, hoe snel gaat het dan?

Uit vergelijking 3 hierboven , je weet dat v _{f \u003d 0 + (9.8) (3.7) \u003d 36.26 m /s.}

Als je geen tijd krijgt maar weet dat het object 80 meter is gevallen (ongeveer 260 voet) , of 25 verhalen), zou u in plaats daarvan vergelijking 2 gebruiken:

v _{f ^{2 \u003d 0 + 2 (9.8) (80) \u003d 1.568}}

v _{f \u003d √ 1,568 \u003d 39.6 m /s}

Je bent klaar!
Stap 3: Een snel rijdende auto

Stel dat je weet dat een auto die vanuit stilstand is begonnen te versnellen bij 5,0 m /s voor 400 meter (ongeveer een kwart mijl) voordat u door een groot stuk papier rijdt dat is opgesteld voor een feestelijke vertoning. Uit vergelijking 1 hierboven,

400 \u003d 0 + (1/2) (5) t ²

400 \u003d (2.5) t ²

160 \u003d t ²

t \u003d 12.65 seconden

Hier kunt u vergelijking 3 gebruiken om v _{f te vinden:}

v _{f \u003d 0 + (5) (12.65)}

\u003d 63.25 m /s
Tip

Gebruik altijd eerst een vergelijking waarvoor er maar één onbekend is, die niet noodzakelijk een is die de variabele van uiteindelijk belang.