Calculați deplasarea

Termenul deplasare în fizică se referă la schimbare în locul unui obiect. Când se calculează deplasarea, măsurați cât de mult a fost mutat un obiect, pe baza datelor din poziția de plecare și din poziția finală. Formula pe care o utilizați pentru a determina mișcarea depinde de variabilele care sunt date pentru o problemă. Luați următorii pași pentru a afla cum să calculați mișcarea unui obiect.

conținut

Pași
Partea 1calculul deplasării rezultate
Partea 2dacă se cunoaște vectorul de viteză și durata
Partea 3când sunt date viteza, accelerația și timpul
Partea 4calculul deplasării unghiulare
Partea 5Înțelegerea mișcării
Sfaturi
Accesorii

pași

Partea 1
Calculul deplasării rezultate

Imaginea intitulată Calculați deplasarea Pasul 1

Utilizați formula pentru deplasarea rezultată utilizând unitatea de lungime utilizată pentru a specifica pozițiile de început și de sfârșit. Deși distanța este altceva decât deplasarea, o declarație despre mișcarea rezultată va indica cât de mult "metru" un obiect a trecut. Utilizați aceste unități de măsură pentru a calcula deplasarea, cât de departe a fost eliminat un obiect din locația inițială.

Ecuația pentru deplasarea rezultată este: s = √x2 + y2. "S" înseamnă deplasare. X este prima direcție în care obiectul se mișcă și y este a doua direcție în care obiectele se mișcă. Dacă obiectul dvs. se mișcă numai în 1 direcție, atunci y = 0.
Un obiect se poate deplasa doar în maximum două direcții, pentru că se deplasează de-a lungul liniei de nord-sud, sau linia est-vest este considerată ca o mișcare neutră.

Imaginea intitulată Calculați deplasarea Pasul 2

Conectați punctele pe baza ordinii de mișcare și etichetați aceste puncte din A-Z. Utilizați o riglă pentru a desena linii drepte de la un punct la altul.

Nu uitați să conectați punctul de pornire la punctul final, cu ajutorul unei linii drepte. Aceasta este deplasarea pe care o vom calcula.

De exemplu, dacă un obiect se deplasează primii 300 de metri în direcția est și apoi la 400 de metri în direcția nord, atunci se formează un triunghi dreptunghic. AB formează prima latură și cea de-a doua parte a triunghiului. AC este hypotenuse a triunghiului și valoarea este deplasarea obiectului. În acest exemplu, cele două direcții sunt "est" și "nord."

Imaginea intitulată Calculați deplasarea Pasul 3

Introduceți valorile pentru x² și y2. Acum, când cunoașteți direcția în care se mișcă obiectul dvs., puteți introduce valorile pentru variabilele relevante.

De exemplu, x = 300 și y = 400. Ecuația ta arată acum: s = √300² + 400².

Imaginea intitulată Calculate Displacement Pasul 4

Elaborează ecuația. Mai întâi calculați 300 ² și apoi 400 ², adăugați-le unul la celălalt și trageți rădăcina sumelor.

De exemplu: s = √90000 + 160000. s = √250000. s = 500. Acum știți că deplasarea este egală cu 500 de metri.

Partea 2
Dacă se cunoaște vectorul de viteză și durata

Imaginea intitulată Calculate Displacement Pasul 5

Utilizați această formulă dacă vectorul de viteză și durata sunt date în exercițiu. Se poate întâmpla ca o fizica-afirmație nu spune nimic despre distanța, dar indică cât de mult o proprietate a fost în mișcare și la ce viteză. Puteți apoi calcula deplasarea utilizând timpul și viteza.

În acest caz, comparația va arăta astfel: s = 1/2 (u + v) t. u = viteza inițială a obiectului, viteza la care obiectul a început să se miște într-o anumită direcție. v = viteza finală a obiectului sau cât de repede a mers la sfârșit. t = timpul necesar obiectului pentru a ajunge la destinație.
De exemplu: o mașină conduce timp de 45 de secunde. Masina sa întors spre vest cu o viteză de 20 m / s (viteza inițială), iar la sfârșitul drumului viteza era de 23 m / s (viteza finală). S-a calculat deplasarea pe baza acestor date.

Imaginea intitulată Calculate Displacement Step 6

Introduceți valorile pentru viteză și timp. Acum știi cât de mult a călătorit mașină, și care au fost viteza inițială și viteza finală, puteți găsi distanța de la punctul de început până la punctul final.

Ecuația va arăta astfel: s = 1/2 (20 + 23) 45.

Imaginea intitulată Calculate Displacement Pasul 7

Actualizați ecuația odată ce ați introdus valorile. Amintiți-vă să calculați termenii în ordinea corectă, altfel lucrurile vor merge în neregulă cu mutarea.

În ceea ce privește această comparație, nu contează dacă schimbați accidental viteza de pornire și de sfârșit. Deoarece adăugați mai întâi aceste valori, acest lucru nu contează. Dar în alte comparații, schimbarea vitezei de pornire și de încheiere poate avea consecințe asupra răspunsului final sau asupra valorii deplasării.

Comparația dvs. arată acum astfel: s = 1/2 (43) 45. Mai întâi împărțiți 43 cu 2, ceea ce dă 21,5 ca răspuns. Înmulțiți 21.5 cu 45, care dau 967.5 metri ca răspuns. 967.5 este mișcarea mașinii așa cum se vede din punctul de plecare.

Partea 3
Când sunt date viteza, accelerația și timpul

Imaginea intitulată Calculate Deplacement Step 8

O altă comparație este necesară dacă accelerarea a fost dată pentru o sarcină, împreună cu viteza și timpul. Știți într-o astfel de sarcină ce a fost viteza inițială a obiectului, ce accelerare este și cât timp obiectul a fost pe drum. Ai nevoie de următoarea ecuație.

Comparația pentru acest tip de alocare arată astfel: s = ut + 1 / 2at². "tu" încă presupune viteza inițială pentru De "o" este accelerarea obiectului sau, de asemenea, cât de repede se schimbă viteza obiectului. Variabila "T" poate să însemne care este durata totală sau poate indica o anumită perioadă în care obiectul a fost accelerat. Oricum, acest lucru este indicat în unități de timp, cum ar fi secunde, ore etc.
Să presupunem că o mașină cu o viteză inițială de 25 m / s are o accelerație de 3 m / s2 pentru o perioadă de 4 secunde. Care este mișcarea mașinii după 4 secunde?

Imaginea intitulată Calculate Displacement Pasul 9

Introduceți valorile în locul corect în ecuație. Spre deosebire de ecuația precedentă, numai aici este indicată viteza inițială, deci asigurați-vă că introduceți valorile corecte.

Pe baza exemplului de mai sus, ecuația ar trebui să pară astfel: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Acesta poate fi de ajutor dacă plasați paranteze în jurul valorii de accelerație și timp pentru a păstra numerele separate unul de celălalt.

Imaginea intitulată Calculați deplasarea Pasul 10

Calculați deplasarea rezolvând ecuația. O modalitate rapidă de a vă ajuta să vă amintiți ordinea operațiilor într-o ecuație este memento "Dl van Dale așteaptă un răspuns". Aceasta indică toate operațiile aritmetice în ordinea corectă (întărirea, multiplicarea, împărțirea, desenarea rădăcinilor, adăugarea și scăderea).

Să examinăm mai atent ecuația: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Ordinea este: 4² = 16- apoi 16 x 3 = 48- apoi 25 x 4 = 100- și ca ultimt 48/2 = 24. Ecuația arată acum: s = 100 + 24. După adăugarea = 124, deplasarea este de 124 de metri.

Partea 4
Calculul deplasării unghiulare

Determinarea deplasării unghiulare atunci când un obiect se deplasează de-a lungul unei curbe. Deși calculați în continuare deplasarea cu o linie dreaptă, aveți nevoie de diferența dintre poziția de început și cea de-a lungul unei căi curbe.

Luați, de exemplu, o fată care se află într-o plimbare veselă. În timp ce se rotește de-a lungul exteriorului roții, se mișcă într-un cerc. Deplasarea unghiulară încearcă să găsească cea mai mică distanță între poziția de început și cea finală când un obiect nu se mișcă în linie dreaptă.
Formula pentru deplasarea unghiulară este: θ = S / r, prin care "s" înseamnă deplasarea liniară, "r" pentru raza și "θ" deplasarea unghiulară este. Deplasarea liniară este distanța pe care un obiect o deplasează de-a lungul unui cerc. Raza sau raza este distanța de la un obiect la centrul cercului. Angrenarea este o valoare pe care dorim să o cunoaștem.

Imaginea intitulată Calculate Displacement Step 12

Introduceți valorile deplasării liniare și razei în ecuație. Amintiți-vă că raza este distanța de la centrul unui cerc la margine - poate că într-o problemă este dat diametrul, caz în care va trebui să o împărțiți cu 2 pentru a găsi raza (raza) cercului .

Un exemplu de problemă: o fată se află într-o plimbare veselă. Scaunul său este situat la o distanță de 1 metru față de centrul cercului (raza). Dacă fată se deplasează de-a lungul unui arc circular de 1,5 metri (deplasare liniară), care este deplasarea ei unghiulară?

Ecuația arată astfel: θ = 1.5 / 1.

Imaginea intitulată Calculați deplasarea Pasul 13

Împărțiți deplasarea liniară prin rază. Aceasta vă oferă o deplasare unghiulară a obiectului.

După diviziunea 1.5 / 1, păstrați 1,5 peste. Deplasarea unghiului fetei este de 1,5 radiani.

Deoarece deplasarea unghiulară indică valoarea unui obiect din poziția inițială este distorsionează, este necesar pentru a reflecta acest lucru în radiani, nu ca o distanță. Radienii sunt unități care sunt folosite pentru a măsura unghiurile.

Partea 5
Înțelegerea mișcării

Imaginea intitulată Calculați deplasarea Pasul 14

Este important să înțelegeți acest lucru "distanță" uneori altceva înseamnă atunci "deplasare." Distanta spune ceva despre cat de departe sa mutat un obiect in totalitate.

Distanta este ceva ce facem si noi "cantitate scalară" suna. Este o modalitate de a indica distanța pe care ați parcurs-o, dar nu spune nimic despre direcția în care v-ați mutat.
De exemplu, dacă vă aflați la 2 metri spre est, la 2 metri spre sud, la 2 metri spre vest și 2 metri spre nord, vă întoarceți la punctul de plecare. Deși ați acoperit o distanță totală de 10 metri, deplasarea dvs. este egală cu 0 metri, deoarece punctul dvs. final este egal cu punctul de plecare.

Imaginea intitulată Calculate Displacement Step 15

Deplasarea este diferența dintre două puncte. Deplasarea nu este o sumă de mișcări, așa cum este cazul cu distanța - este vorba doar de întinderea dintre punctul de plecare și punctul dvs. de final.

Deplasarea este numită și una "vector cantitatea" și se referă la schimbarea poziției unui obiect în comparație cu direcția în care se mișcă obiectul.

Imaginați-vă că mergeți la 5 metri spre est. Dacă mergeți la 5 metri spre vest, vă deplasați în direcția opusă, înapoi la punctul de plecare. Chiar dacă ați parcurs un total de 10 metri, poziția dvs. nu sa schimbat, iar mișcarea dvs. este deci de 0 metri.

Imaginea intitulată Calculate Displacement Step 16

Amintiți-vă cu atenție cuvintele "înainte și înapoi" dacă încercați să vă imaginați o mișcare. Direcția opusă inversează mișcarea în direcția originală.

Fă-ți un spectacol de antrenor de fotbal care merge înainte și înapoi de-a lungul margini. În timp ce oferea instrucțiuni jucătorilor, el a mers de-a lungul liniei de mai multe ori, înainte și înapoi din nou. Dacă țineți în permanență atenția asupra antrenorului, veți vedea distanța pe care o călătoreste. Dar acum presupune că antrenorul se oprește să spună ceva unui apărător? Dacă se află într-un loc care diferă de punctul său de plecare, atunci vă uitați la relocarea antrenorului (la un anumit moment).

Imaginea intitulată Calculate Displacement Pasul 17

Deplasarea este măsurată prin intermediul unei linii drepte, nu pe o traiectorie circulară. Pentru a obține în spatele călătoriei, veți căuta cea mai scurtă rută dintre două puncte diferite.

O cale curbată vă va conduce în cele din urmă de la punctul de plecare până la punctul final, dar acesta nu este cel mai scurt traseu. Pentru a vă ajuta să vă imaginați acest lucru, puteți vedea în mintea dvs. cum vă plimbați în linie dreaptă și că sunteți oprită de un stâlp sau alt obstacol. Nu poți merge prin stâlp, așa că du-te în jurul lui. Chiar dacă ați ajuns în același loc ca și cum ați fi trecut direct prin stâlp, trebuie să călătoriți încă o distanță mai lungă pentru a ajunge acolo.

Deși deplasarea, de preferință, trece printr-o linie dreaptă, este posibil să se măsoare deplasarea unui obiect "bine" se mișcă de-a lungul unei căi curbe. Aceasta se numește "unghiulare" și poate fi calculată prin găsirea celei mai scurte distanțe între punctul de început și punctul final.

Imaginea intitulată Calculate Displacement Step 18

Înțelegeți bine că mișcarea poate avea și o valoare negativă, spre deosebire de distanță. Dacă se atinge punctul final prin deplasarea într-o direcție opusă direcției în care ați ieșit (față de punctul de plecare), deplasarea dvs. este negativă.

De exemplu, imaginați-vă că mergeți la 5 metri spre est și apoi la 3 metri spre vest. Deși sunteți tehnic la 2 metri distanță de punctul de pornire, deplasarea este de -2 deoarece vă mișcați în direcția opusă în acel moment. Distanța va fi întotdeauna pozitivă deoarece nu aveți o distanță pe care ați acoperit-o "desfăcut" poți face.

Deplasarea negativă nu înseamnă că deplasarea scade. Este pur și simplu o modalitate de a indica faptul că mișcarea are loc în direcția opusă.

Imaginea intitulată Calculate Displacement Step 19

Stabiliți că valorile distanței și deplasării pot fi uneori identice. Dacă mergeți 25 de metri în față și apoi opriți, distanța pe care ați parcurs-o este egală cu deplasarea, pur și simplu pentru că nu ați schimbat direcția.

Acest lucru este posibil numai dacă vă deplasați într-o linie dreaptă de la punctul de plecare și fără a schimba direcția după aceea. De exemplu, imaginați-vă că locuiți în San Francisco, California și obțineți un loc de muncă în Las Vegas, Nevada. Apoi va trebui să vă mutați în Las Vegas pentru a vă apropia de munca dvs. Dacă luați avionul, un zbor direct de la San Francisco la Las Vegas, ați acoperit 670 km și călătoria dvs. este de 670 km.

Dar, dacă călătoriți cu mașina de la San Francisco la Las Vegas, călătoria dvs. poate fi încă de 670 km, dar acum ați acoperit 906 km. Deoarece conducerea este, de obicei, însoțită de schimbarea direcției (opriți-vă, luați un alt traseu), ați acoperit o distanță mult mai mare decât cea mai scurtă distanță dintre cele două orașe.