Aprēķiniet pārvietojumu

Saturs

Lai soli
1. daļa no 5: iegūtā pārvietojuma aprēķināšana
2. daļa no 5: ja ir zināms ātruma vektors un laika ilgums
3. daļa no 5: kad ir norādīts ātrums, paātrinājums un laiks
4. daļa no 5: leņķiskās nobīdes aprēķināšana
5. daļa no 5: Izpratne par pārvietošanos
Padomi
Nepieciešamība

Termins pārvietošana fizikā attiecas uz izmaiņām objekta vietā. Aprēķinot pārvietojumu, jūs mēra, cik daudz objekts ir pārvietojies, pamatojoties uz datiem no sākuma stāvokļa un gala stāvokļa. Formula, kuru izmantojat, lai noteiktu pārvietojumu, ir atkarīga no mainīgajiem, kas norādīti vingrinājumā. Veiciet šādas darbības, lai uzzinātu, kā aprēķināt objekta pārvietojumu.

Lai soli

1. daļa no 5: iegūtā pārvietojuma aprēķināšana

Izmantojiet iegūtās nobīdes formulu, izmantojot garuma mērvienību, ko izmanto sākuma un beigu stāvokļa norādīšanai. Lai gan attālums atšķiras no pārvietošanās, iegūtais pārvietojuma paziņojums norāda, cik "metrus" objekts ir nobraucis. Izmantojiet šīs mērvienības, lai aprēķinātu pārvietošanos, cik tālu objekts atrodas no tā sākotnējās atrašanās vietas.
- Iegūtā pārvietojuma vienādojums ir: s = √x² + y². "S" apzīmē pārvietošanos. X ir pirmais virziens, kurā objekts pārvietojas, un y ir otrais virziens, kurā objekts pārvietojas. Ja jūsu objekts pārvietojas tikai 1 virzienā, tad y = 0.
- Objekts var pārvietoties tikai maksimāli 2 virzienos, jo pārvietošanās pa ziemeļu-dienvidu līniju vai austrumu-rietumu līniju tiek uzskatīta par neitrālu kustību.
Savienojiet punktus atbilstoši kustības secībai un iezīmējiet šos punktus no A-Z. Izmantojiet lineālu, lai zīmētu taisnas līnijas no punkta uz punktu.
- Neaizmirstiet arī savienot sākuma punktu ar gala punktu, izmantojot taisnu līniju. Tas ir pārvietojums, kuru mēs aprēķināsim.
- Piemēram, ja objekts vispirms ceļo 300 metrus uz austrumiem un pēc tam 400 metrus uz ziemeļiem, tiek izveidots taisnleņķa trīsstūris. AB ir trijstūra pirmā un BC otrā puse. AC ir trijstūra hipotenūza, un tā vērtība ir objekta pārvietojums. Šajā piemērā abi virzieni ir "austrumi" un "ziemeļi".
Ievadiet x² un y² vērtības. Tagad, kad zināt objekta kustības virzienu, varat ievadīt attiecīgo mainīgo vērtības.
- Piemēram, x = 300 un y = 400. Jūsu vienādojums tagad izskatās šādi: s = √300² + 400².
Izstrādājiet vienādojumu. Vispirms aprēķiniet 300² un pēc tam 400², saskaitiet tos kopā un atņemiet summas kvadrātsakni.
- Piemēram: s = √90000 + 160000. s = √250000. s = 500. Tagad jūs zināt, ka pārvietojums ir vienāds ar 500 metriem.

2. daļa no 5: ja ir zināms ātruma vektors un laika ilgums

Izmantojiet šo formulu, ja problēma norāda ātruma vektoru un ilgumu. Var gadīties, ka fizikas uzdevumā nav pieminēts nobrauktais attālums, bet tajā ir norādīts, cik ilgi objekts ir bijis tranzītā un ar kādu ātrumu. Pēc tam jūs varat aprēķināt pārvietošanos, izmantojot ilgumu un ātrumu.
- Šajā gadījumā vienādojums izskatīsies šādi: s = 1/2 (u + v) t. u = objekta sākotnējais ātrums, ātrums, ar kādu objekts sāka kustēties noteiktā virzienā. v = objekta galīgais ātrums jeb cik ātri tas gāja beigās. t = laiks, kas vajadzīgs objekta mērķa sasniegšanai.
- Piemēram: automašīna darbojas 45 sekundes. Automašīna pagriezās uz rietumiem ar ātrumu 20 m / s (sākotnējais ātrums), un ielas galā ātrums ir 23 m / s (galīgais ātrums). Aprēķināts pārvietojums, pamatojoties uz šiem datiem.
Ievadiet ātruma un laika vērtības. Tagad, kad jūs zināt, cik ilgi automašīna ir darbojusies, un kāds bija sākotnējais ātrums un galīgais ātrums, varat atrast attālumu no sākuma punkta līdz beigu punktam.
- Vienādojums izskatīsies šādi: s = 1/2 (20 + 23) 45.
Novērtējiet vienādojumu, kad esat ievadījis vērtības. Neaizmirstiet aprēķināt noteikumus pareizā secībā, pretējā gadījumā pārvietošana notiks nepareizi.
- Šim salīdzinājumam nav lielas nozīmes, ja nejauši pārslēdzat sākuma un beigu ātrumu. Tā kā šīs vērtības vispirms saskaita kopā, tas nav svarīgi. Bet ar citiem vienādojumiem sākuma un beigu ātruma maiņa var ietekmēt galīgo atbildi vai nobīdes vērtību.
- Jūsu vienādojums tagad izskatās šādi: s = 1/2 (43) 45. Vispirms daliet 43 ar 2, lai sniegtu atbildi 21,5. Reiziniet 21,5 ar 45, kas dod atbildi 967,5 metri. 967.5 ir automašīnas tilpums, skatoties no sākuma punkta.

3. daļa no 5: kad ir norādīts ātrums, paātrinājums un laiks

Vēl viens salīdzinājums ir nepieciešams, ja tiek dots paātrinājums, kā arī ātrums un laiks. Ar šādu uzdevumu jūs zināt, kāds bija objekta sākotnējais ātrums, kāds ir paātrinājums un cik ilgi objekts ir bijis uz ceļa. Jums ir nepieciešams šāds vienādojums.
- Šāda veida problēmu vienādojums izskatās šādi: s = ut + 1 / 2at². "U" joprojām apzīmē sākotnējo ātrumu; "A" ir objekta paātrinājums vai tas, cik ātri mainās objekta ātrums. Mainīgais lielums "t" var nozīmēt vai nu kopējo laika ilgumu, vai arī var norādīt konkrētu periodu, kurā objekts ir paātrinājies. Katrā ziņā tas tiek norādīts laika vienībās, piemēram, sekundēs, stundās utt.
- Pieņemsim, ka automašīna, kuras sākotnējais ātrums ir 25 m / s, 4 sekunžu laikā paātrina 3 m / s2. Kāds ir automašīnas tilpums pēc 4 sekundēm?
Ievadiet vērtības vienādojumā pareizajā vietā. Atšķirībā no iepriekšējā vienādojuma šeit tiek parādīts tikai sākotnējais ātrums, tāpēc noteikti ievadiet pareizās vērtības.
- Pamatojoties uz iepriekš minēto piemēru, jūsu vienādojumam tagad vajadzētu izskatīties šādi: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Tas noteikti var palīdzēt, ja paātrinājuma un laika vērtībās ievietojat iekavas, lai skaitļi būtu atsevišķi.
Aprēķiniet pārvietojumu, atrisinot vienādojumu. Ātrs veids, kā palīdzēt atcerēties operāciju secību vienādojumā, ir mnemonisks "Van Deila kungs gaida atbildi". Norāda visas aritmētiskās darbības pēc kārtas (eksponēšana, reizināšana, dalīšana, kvadrātsakne, saskaitīšana un atņemšana).
- Apskatīsim tuvāk vienādojumu: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Pasūtījums ir: 4² = 16; tad 16 x 3 = 48; tad 25 x 4 = 100; un ja pēdējais 48/2 = 24. Vienādojums tagad izskatās šādi: s = 100 + 24. Pēc saskaitīšanas tas dod s = 124, pārvietojums ir 124 metri.

4. daļa no 5: leņķiskās nobīdes aprēķināšana

Leņķiskās nobīdes noteikšana, kad objekts pārvietojas pa līkni. Lai gan jūs joprojām aprēķināsiet nobīdi, izmantojot taisnu līniju, jums vajadzēs atšķirību starp sākuma un beigu pozīcijām pa izliektu ceļu.
- Kā piemēru ņemiet meiteni, kas brauc pa apli. Griežoties ap riteņa ārpusi, viņa pārvietojas pa apli. Leņķiskā nobīde mēģina atrast īsāko attālumu starp sākuma un beigu stāvokli, kad objekts pārvietojas nevis taisnā līnijā.
- Leņķiskās nobīdes formula ir: θ = S / r, kur "s" ir lineārais pārvietojums, "r" ir rādiuss un "θ" ir leņķa pārvietojums. Lineārā nobīde ir attālums, ko objekts veic pa apli. Rādiuss vai rādiuss ir objekta attālums no apļa centra. Leņķiskā nobīde ir vērtība, kuru mēs vēlamies uzzināt.
Ievadiet vienādojumā lineārā pārvietojuma un rādiusa vērtības. Atcerieties, ka rādiuss ir attālums no apļa centra līdz malai; var gadīties, ka diametrs tiek norādīts vingrinājumā, un tādā gadījumā jums tas būs jāsadala ar 2, lai atrastu apļa rādiusu.
- Vingrojuma piemērs: meitene ir izlozēta. Viņas krēsls atrodas 1 metra attālumā no apļa centra (rādiusa). Ja meitene pārvietojas pa 1,5 metru apļveida loku (lineārais pārvietojums), kāds ir viņas leņķa pārvietojums?
- Vienādojums izskatās šādi: θ = 1,5 / 1.
Daliet lineāro pārvietojumu ar rādiusu. Tas jums dos objekta leņķisko nobīdi.
- Pēc dalīšanas 1,5 / 1 jums paliek 1,5. Meitenes leņķa pārvietojums ir 1,5 radiāni.
- Tā kā leņķiskā nobīde norāda, cik daudz objekts ir pagriezies no sākotnējās pozīcijas, tas ir jāatspoguļo radiānos, nevis kā attālumā. Radiāni ir mērvienības, ko izmanto leņķu mērīšanai.

5. daļa no 5: Izpratne par pārvietošanos

Ir svarīgi saprast, ka dažreiz "attālums" nozīmē kaut ko citu nekā "pārvietošanās".“Attālums saka kaut ko par to, cik tālu objekts ir pārvietojies.
- Attālums ir kaut kas, ko mēs saucam arī par "skalāru daudzumu". Tas ir veids, kā norādīt, cik lielu attālumu esat nobraucis, bet tas neko nepasaka par virzienu, kurā esat pārvietojies.
- Piemēram, ja jūs atkal ejat 2 metrus uz austrumiem, 2 metrus uz dienvidiem, 2 metrus uz rietumiem un atkal 2 metrus uz ziemeļiem, jūs esat atgriezies sākuma punktā. Lai gan jūs veicāt kopējo 10 metru distanci, jūsu nobīde ir 0 metri, jo jūsu gala punkts ir tāds pats kā sākuma punkts.
Pārvietojums ir atšķirība starp diviem punktiem. Pārvietojums nav kustību summa, kā tas ir gadījumā ar attālumu; runa ir tikai par daļu starp jūsu sākumu un gala punktu.
- Pārvietošanu sauc arī par "vektora daudzumu" un tā attiecas uz objekta stāvokļa izmaiņām salīdzinājumā ar virzienu, kurā objekts pārvietojas.
- Iedomājieties, ka ejat 5 metrus uz austrumiem. Ja atkal ejat 5 metrus uz rietumiem, jūs pārvietosities pretējā virzienā, atpakaļ uz sākumpunktu. Pat ja esat kopā gājis 10 metrus, jūsu pozīcija nav mainījusies, un jūsu pārvietojums ir 0 metri.
Mēģinot iedomāties kustību, noteikti atcerieties vārdus "turp un atpakaļ". Pretējā virzienā kustība tiks atsaukta sākotnējā virzienā.
- Iedomājieties, kā futbola treneris lec uz priekšu un atpakaļ gar malām. Sniedzot norādījumus spēlētājiem, viņš vairākas reizes gāja pa līniju, turp un atpakaļ. Ja jūs paturētu acu par treneri, jūs redzētu attālumu, kuru viņš veic. Bet ja treneris apstājas, lai kaut ko pateiktu aizsargam? Ja viņš atrodas vietā, kas atšķiras no sākuma punkta, jūs paskatāties uz trenera kustību (noteiktā brīdī).
Pārvietojumu mēra, izmantojot taisnu līniju, nevis apļveida ceļu. Lai uzzinātu pārvietojumu, meklējiet īsāko ceļu starp diviem dažādiem punktiem.
- Izliekts ceļš galu galā novedīs jūs no sākuma punkta līdz galam, bet tas nav īsākais ceļš. Lai palīdzētu jums to iedomāties, iedomājieties, ka staigājat taisnā līnijā un turat pie pīlāra vai cita šķēršļa. Jūs nevarat staigāt pa stabu, tāpēc apiet to. Kaut arī jūs nonākat tajā pašā vietā, it kā jūs būtu gājuši taisni caur stabu, jums tomēr bija jābrauc garāks ceļš, lai tur nokļūtu.
- Lai gan pārvietojums ir vēlams taisnā līnijā, ir iespējams izmērīt objekta pārvietošanos, kas "pārvietojas" pa izliektu ceļu. To sauc par "leņķisko nobīdi", un to var aprēķināt, atrodot īsāko attālumu, kas pastāv starp sākuma punktu un beigu punktu.
Saprotiet, ka pārvietojumam var būt arī negatīva vērtība, atšķirībā no attāluma. Ja gala punkts tiek sasniegts, pārvietojoties virzienā, kas ir pretrunā ar virzienu, kuru esat pacēlis (attiecībā pret sākuma punktu), tad jūsu pārvietojums ir negatīvs.
- Piemēram, pieņemsim, ka jūs ejat 5 metrus uz austrumiem un pēc tam 3 metrus uz rietumiem. Kaut arī tehniski atrodaties 2 metru attālumā no sākuma punkta, pārvietojums ir -2, jo tajā brīdī pārvietojaties pretējā virzienā. Attālums vienmēr būs pozitīvs, jo jūs nevarat "atsaukt" nobraukto attālumu.
- Negatīva pārvietošanās nenozīmē pārvietošanās samazināšanos. Tas ir vienkārši veids, kā norādīt, ka kustība notiek pretējā virzienā.
Saprotiet, ka attāluma un nobīdes vērtības dažkārt var būt vienādas. Ja jūs staigājat taisni 25 metrus un pēc tam apstājaties, nobrauktais attālums ir vienāds ar pārvietošanos vienkārši tāpēc, ka nemainījāt virzienu.
- Tas ir iespējams tikai tad, ja no sākuma punkta pārvietojaties taisnā līnijā un pēc tam nemainot virzienu. Piemēram, pieņemsim, ka jūs dzīvojat Sanfrancisko, Kalifornijā un saņemat darbu Lasvegasā, Nevadā. Pēc tam jums būs jāpārceļas uz Lasvegasu, lai dzīvotu tuvāk savam darbam. Ja jūs braucat ar lidmašīnu, tiešais lidojums no Sanfrancisko uz Lasvegasu, esat nobraucis 670 km un jūsu nobīde ir 670 km.
- Tomēr, ja jūs braucat ar automašīnu no Sanfrancisko uz Lasvegasu, jūsu ceļojums joprojām var būt 670 km, bet tikmēr esat veicis 906 km. Tā kā braukšana parasti nozīmē virziena maiņu (pagriešanos, citu maršrutu), esat nobraucis daudz lielāku attālumu nekā īsākais attālums starp abām pilsētām.