例子问题
问题71:运动和力学
一株盆栽从离地3米的窗台上掉了下来。植物落地需要多长时间?
利用上面的方程和给定的值,我们可以解出时间。首先我们需要找出距离的变化量。
植物的旅行向下的米。现在我们可以代入问题中给定的值来求解时间。
例子问题1:使用运动方程
沃尔特从离地1.5米的高度以纯水平运动的方式抛出了一个圆盘。要多久碟片才会落地?
水平运动不会影响圆盘在空中的时间。时间将由圆盘下落的速率决定:重力引起的加速度。
我们可以用下面的公式和题目中给出的值来求出时间。
例子问题1:使用运动方程
莱斯利把一个球从离地10米的地方滚出窗外,使得y初速度为0。球落地前的最终速度是多少?
已知初始速度,加速度,初始距离和最终距离。
利用下面的方程和给定的值,我们可以解出最终速度。
例子问题1:使用运动方程
一个板条箱滑过地板在安息之前从它原来的位置。
板条箱的初速度是多少?
这个问题给出了距离,最终速度,和时间变化量。我们可以用下面方程中的这些值来解出初速度。
代入已知值并求解。
两边同时除以.
两边同时乘以.
示例问题5:使用运动方程
一个板条箱滑过地板在安息之前从它原来的位置。
板条箱的净加速度是多少?
所有关于加速度的方程都需要一个初速度。我们需要用给定的变量解出初速度。这个问题给出了距离,最终速度,和时间变化量。我们可以用下面方程中的这些值来解出初速度。
代入已知值并求解。
我们可以用线性运动方程来解加速度,用我们刚找到的速度。现在我们有了距离,时间和初速度。
代入给定值求解加速度。
例子问题1:使用运动方程
一个球开始滚动.它以恒定的速率加速为.最终速度是多少?
为了求出最终速度,记住速度,加速度和时间之间的关系是.
利用给定的初始速度,加速度和时间,我们可以解出最终速度。
例子问题1:使用运动方程
一本书在静止时从桌子上掉了下来。它之后的速度是多少在运动吗?
我们可以用速度表示的加速度方程来解决这个问题:
我们知道我们的初始速度(0,因为我们从静止开始),时间和重力加速度。使用这些值来分离最终速度的变量。
注意,最终速度是负的,因为书是向下运动的。
例子问题1:使用运动方程
汽车在高速公路上以初始速度行驶在它开始加速之前。如果它加速在,汽车的最终速度是多少?
利用运动学方程:
已知初速度,经过的时间和加速度。利用这些值,我们可以求出最终速度。
示例问题9:使用运动方程
粒子正在向北移动从初始位置。旅行后从初始位置开始,粒子开始向北加速为.粒子到初始位置的最终距离是多少?
利用运动学方程:
粒子的运动可以分为两部分:初始距离和在加速过程中移动的距离。初始距离是已知的。
加速度过程中的距离可以用运动学公式和给定的初始速度、加速度和时间来计算。
把这两个距离相加。
将最终答案转换为千米。
例子问题1:使用运动方程
虽然这个问题涉及到几个步骤,但是当你分解它的时候,我们可以看到它是一个涉及二维运动学的问题。
首先,写下我们所知道的:
到门柱的距离:
过门柱距离:
我们想知道的是:
首先,我们需要计算速度的每个矢量分量。我们可以从水平分量开始。我们知道速度等于距离除以时间,水平速度,不会改变,因为在水平方向上没有加速度。我们需要找到总计为了解出球移动的距离。
我们需要找到总计为了解出球移动的距离。
利用这个距离和给定的时间求出水平速度。
现在我们求初始竖直速度,.因为我们假设除了重力外没有其他东西影响球,我们可以说球用了一半的时间到达它的轨道的峰值,在那里垂直速度会暂时为零。有了这些信息,我们可以解出初始垂直速度:
我们只使用了给定时间的一半,因为我们只计算了从球被踢到它到达轨道顶部的时间(这将是它飞行的一半)。如上所述,在轨道的顶端,速度为零。我们用了一个负的重力加速度因为重力是向下的,在这种情况下是负的方向。用给定的值求解初始垂直速度。
现在我们有了初速度的两个方向分量,我们可以用勾股定理来解出总初速度。
为了求出角度,我们用三角函数。在一个由球的最大高度,地面和轨迹组成的三角形中,这个角的正切等于三角形的垂直支腿除以三角形的水平支腿。