Les problèmes de mouvement sont généralement les premiers que rencontrent les étudiants en physique. Des concepts comme le temps, la vitesse et l'accélération sont liés par des formules que les élèves peuvent réorganiser à l'aide de l'algèbre pour les appliquer à différentes circonstances. Les élèves peuvent calculer la hauteur d'un saut, par exemple, à partir de plusieurs points de départ. Si vous connaissez l'accélération et soit la vitesse initiale ou le temps total dans l'air, vous pouvez calculer la hauteur du saut.

Ecrire une expression pour le temps en termes de changement de vitesse, en utilisant la formule = vf g * t + vi, où vf est la vitesse finale, g est l'accélération due à la gravité, t est le temps et vi est la vitesse initiale. Résous l'équation pour t: t = (vf - vi) /g. Par conséquent, la durée est égale à la variation de la vitesse divisée par l'accélération due à la gravité.

Calculer le temps nécessaire pour atteindre le point le plus haut du saut. Au point le plus haut, la vitesse est nulle, donc avec la vitesse initiale et la formule t = (vf - vi) /g, vous pouvez trouver le temps. Utilisez -9.8 mètres /seconde² pour l'accélération due à la gravité. Par exemple, si la vitesse initiale est de 1,37 mètre /seconde, le temps est:

t = (0 - 1.37) /(- 9.8) t = 0.14 secondes

Si vous connaissez le temps total dans l'air, vous pouvez calculer la vitesse initiale avec la formule vi = -g * T /2, où T est le temps total. Le temps total est également deux fois le temps d'atteindre le point le plus haut, donc t = T /2. Par exemple, si le temps total est de 0,28 secondes:

vi = - (- 9,8 * 0,28) /2 vi = 1,37 mètres par seconde t = 0,28 /2 t = 0,14 secondes

Calculer la hauteur de saut en utilisant la formule sf = si + vi_t + (g_t²) /2, où sf est la position finale et si est la position initiale. Etant donné que la hauteur du saut est la différence entre la position finale et initiale, h = (sf - si), de simplifier la formule h = vi_t + (g_t²) /2, et calculer:

h = (1.37_0. 14) + (-9.8_0.14²) /2 h = 0,19 à 0,10 h = 0,09 m

Conseil

Dériver la formule vi = -g_T /2 de la formule sf = si + vi_T + (g_T²) /2. Les positions initiales et finales sont les mêmes avant et après le saut, donc les mises à zéro et le facteur: T (vi + g_t /2) = 0. Définition des facteurs égaux à zéro vous donne deux résultats: T = 0 et vi + g * T /2 = 0. Le premier indique qu'aucun temps n'est requis pour que votre position initiale soit égale à votre finale, et le deuxième résultat représente la durée pendant laquelle un corps peut s'élever et redescendre à l'endroit où il se trouvait. Résolvez la deuxième expression de la vitesse initiale.