Los problemas relacionados con el movimiento son generalmente los primeros que se encontrarán con los estudiantes de física. Los conceptos como tiempo, velocidad y aceleración están interrelacionados mediante fórmulas que los estudiantes pueden reorganizar con la ayuda de álgebra para aplicar a diferentes circunstancias. los estudiantes pueden calcular la altura de un salto, por ejemplo, desde más de un punto de partida. Si conoce la aceleración y la velocidad inicial o el tiempo total en el aire, puede calcular la altura del salto.
escriba una expresión para el tiempo en términos de cambio en la velocidad, utilizando la fórmula vf = g * t + vi, donde vf es la velocidad final, g es la aceleración debida a la gravedad, t es el tiempo y vi es la velocidad inicial. resuelva la ecuación para t: t = (vf - vi) / g. por lo tanto, la cantidad de tiempo es igual al cambio en la velocidad dividido por la aceleración debida a la gravedad.
calcula la cantidad de tiempo para alcanzar el punto más alto del salto. en el punto más alto, la velocidad es cero, por lo que con la velocidad inicial y la fórmula t = (vf - vi) / g, puedes encontrar el tiempo. Utilice -9.8 metros / segundo² para la aceleración debida a la gravedad. por ejemplo, si la velocidad inicial es 1.37 metros / segundo, el tiempo es:
t = (0 - 1.37) / (- 9.8) t = 0.14 segundos
Si conoce el tiempo total en el aire, puede calcular la velocidad inicial con la fórmula vi = -g * t / 2, donde t es el tiempo total. el tiempo total también es dos veces el tiempo para alcanzar el punto más alto, entonces t = t / 2. por ejemplo, si el tiempo total es de 0.28 segundos:
vi = - (- 9.8 * 0.28) / 2 vi = 1.37 metros por segundo t = 0.28 / 2 t = 0.14 segundos
calcula la altura del salto usando la fórmula sf = si + vi_t + (g_t²) / 2, donde sf es la posición final y si es la posición inicial. ya que la altura del salto es la diferencia entre la posición final e inicial, h = (sf - si), simplifique la fórmula a h = vi_t + (g_t²) / 2, y calcule:
h = (1.37_0.14) + (-9.8_0.14²) / 2 h = 0.19 - 0.10 h = 0.09 metros
propina
deriva la fórmula vi = -g_t / 2 de la fórmula sf = si + vi_t + (g_t²) / 2. las posiciones inicial y final son las mismas antes y después del salto, así que configúrelas en cero y factorice: t (vi + g_t / 2) = 0. establecer los factores en cero le da dos resultados: t = 0 y vi + g * t / 2 = 0. el primero indica que no se requiere tiempo para que su posición inicial sea igual a su final, y el segundo resultado representa la cantidad de tiempo para que un cuerpo se levante y caiga de regreso a donde estaba. Resuelve la segunda expresión para la velocidad inicial.