Dans le monde de la physique, la vitesse (v), la position (x), l'accélération (a) et le temps (t) sont les quatre ingrédients clés pour résoudre les équations du mouvement. Vous pouvez obtenir l'accélération, la vitesse initiale (v _{0) et le temps écoulé d'une particule et devoir résoudre la vitesse finale (v f). Une variété d'autres permutations applicables à d'innombrables scénarios du monde réel sont possibles. Ces concepts apparaissent dans quatre équations essentielles:}

1. x \u003d v _{0t + (1/2) à ²}

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

3. v _{f \u003d v 0 + à}

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

Ces équations sont utiles pour calculer la vitesse (équivalente à la vitesse aux fins actuelles) d'une particule se déplaçant avec une constante accélération au moment où il frappe un objet inflexible, comme le sol ou un mur solide. En d'autres termes, vous pouvez les utiliser pour calculer la vitesse d'impact, ou en termes de variables ci-dessus, v _{f.
Étape 1: évaluer vos variables}

Si votre problème implique un objet tombant de reste sous l'influence de la gravité, puis v _{0 \u003d 0 et a \u003d 9,8 m /s ^{2 et il suffit de connaître le temps t ou la distance parcourue x pour continuer (voir étape 2). Si, en revanche, vous pouvez obtenir la valeur de l'accélération a pour une voiture roulant horizontalement sur une distance donnée x ou pour un temps t donné, vous obligeant à résoudre un problème intermédiaire avant de déterminer v f (voir étape 3).
Étape 2: Un objet qui tombe}}

Si vous savez qu'un objet tombé d'un toit tombe depuis 3,7 secondes, à quelle vitesse va-t-il?

D'après l'équation 3 ci-dessus , vous savez que v _{f \u003d 0 + (9,8) (3,7) \u003d 36,26 m /s.}

Si vous ne disposez pas du temps mais sachez que l'objet est tombé de 80 mètres (environ 260 pieds) , ou 25 histoires), vous utiliseriez l'équation 2 à la place:

v _{f ^{2 \u003d 0 + 2 (9.8) (80) \u003d 1,568}}

v _{f \u003d √ 1 568 \u003d 39,6 m /s}

Vous avez terminé!
Étape 3: Une voiture en excès de vitesse

Dites que vous savez qu'une voiture qui est partie d'un arrêt a accéléré à 5,0 m /s sur 400 mètres (environ un quart de mile) avant de traverser une grande feuille de papier préparée pour un affichage festif. D'après l'équation 1 ci-dessus,

400 \u003d 0 + (1/2) (5) t ²

400 \u003d (2,5) t ²

160 \u003d t ²

t \u003d 12,65 secondes

À partir d'ici, vous pouvez utiliser l'équation 3 pour trouver v _f:

v _{f \u003d 0 + (5) (12,65)}

\u003d 63,25 m /s
Astuce

Toujours utiliser d'abord une équation pour laquelle il n'y a qu'une seule inconnue, qui n'est pas nécessairement celle qui contient la variable d'intérêt ultime.