En el mundo de la física, la velocidad (v), la posición (x), la aceleración (a) y el tiempo (t) son los cuatro ingredientes clave para resolver ecuaciones de movimiento. puede obtener la aceleración, la velocidad inicial (v 0 ) y el tiempo transcurrido de una partícula y tiene que resolver la velocidad final (v f ). una variedad de otras permutaciones aplicables a innumerables escenarios del mundo real son posibles. Estos conceptos aparecen en cuatro ecuaciones esenciales:
1. x = v 0 t + (1/2) en 2
2. v f 2 = v 0 2 + 2ax
3. v f = v 0 + at
4. x = (v 0/2 + v f / 2) (t)
estas ecuaciones son útiles para calcular la velocidad (equivalente a la velocidad para los propósitos actuales) de una partícula que se mueve con una aceleración constante en el momento en que golpea un objeto inflexible, como el suelo o una pared sólida. en otras palabras, puede usarlos para calcular la velocidad de impacto, o en términos de las variables anteriores, v f .
paso 1: evalua tus variables
Si su problema involucra un objeto que se cae del reposo bajo la influencia de la gravedad, entonces v 0 = 0 y a = 9.8 m / s 2 y solo necesita saber el tiempo to la distancia caída x para continuar (vea el paso 2). si, por otro lado, puede obtener el valor de la aceleración a para un automóvil que viaja horizontalmente sobre una distancia dada x o durante un tiempo dado t, lo que requiere que resuelva un problema intermedio antes de determinar v f (vea el paso 3).
paso 2: un objeto que cae
Si sabe que un objeto caído desde una azotea ha estado cayendo durante 3.7 segundos, ¿qué tan rápido va?
de la ecuación 3 anterior, sabes que v f = 0 + (9.8) (3.7) = 36.26 m / s.
Si no le dan el tiempo pero sabe que el objeto ha caído 80 metros (aproximadamente 260 pies o 25 pisos), usaría la ecuación 2 en su lugar:
v f 2 = 0 + 2 (9.8) (80) = 1,568
v f = √ 1,568 = 39.6 m / s
ya has terminado
paso 3: un coche en marcha
diga que sabe que un automóvil que arrancó desde un punto muerto se ha acelerado a 5.0 m / s durante 400 metros (aproximadamente un cuarto de milla) antes de conducir a través de una hoja grande de papel preparada para una exhibición de celebración. de la ecuación 1 anterior,
400 = 0 + (1/2) (5) t 2
400 = (2.5) t 2
160 = t 2
t = 12.65 segundos
desde aquí, puedes usar la ecuación 3 para encontrar v f :
v f = 0 + (5) (12.65)
= 63.25 m / s
propina
siempre use primero una ecuación para la cual solo haya una incógnita, que no es necesariamente una que contenga la variable de interés final.