Obsah

• Na krok
• Časť 1 z 5: Výpočet výsledného posunutia
• Časť 2 z 5: Ak sú známe vektor rýchlosti a doba trvania
• Časť 3 z 5: Keď sú uvedené rýchlosť, zrýchlenie a čas
• Časť 4 z 5: Výpočet uhlového posunutia
• Časť 5 z 5: Pochopenie posunu
• Tipy
• Nevyhnutnosť

Pojem posunutie vo fyzike označuje zmenu miesta objektu. Pri výpočte posunu zmeriate, o koľko sa objekt posunul, na základe údajov z počiatočnej a koncovej polohy. Vzorec, ktorý použijete na určenie posunu, závisí od premenných daných v cvičení. Podľa nasledujúcich krokov sa dozviete, ako vypočítať posunutie objektu.

Na krok

Časť 1 z 5: Výpočet výsledného posunutia

1. Použite vzorec pre výsledné posunutie pomocou jednotky dĺžky použitej na určenie začiatočnej a koncovej polohy. Aj keď sa vzdialenosť líši od posunu, výsledné vyhlásenie o posunutí bude označovať, koľko „metrov“ objekt prešiel. Pomocou týchto jednotiek merania môžete vypočítať posunutie, ako ďaleko je objekt od pôvodného umiestnenia.
   • Rovnica pre výsledné posunutie je: s = √x² + y². „S“ znamená posunutie. X je prvý smer, v ktorom sa objekt pohybuje, a y je druhý smer, v ktorom sa objekt pohybuje. Ak sa váš objekt pohybuje iba v 1 smere, potom y = 0.
   • Objekt sa môže pohybovať iba v maximálne 2 smeroch, pretože pohyb pozdĺž čiary sever - juh alebo čiara východ - západ sa považuje za neutrálny pohyb.
2. Spojte body podľa poradia pohybu a označte ich z A-Z. Pomocou pravítka nakreslite priame čiary z bodu do bodu.
   • Nezabudnite tiež spojiť začiatočný bod s koncovým bodom pomocou priamky. Toto je posun, ktorý ideme vypočítať.
   • Napríklad, ak objekt cestuje najskôr 300 metrov na východ a potom 400 metrov na sever, vytvorí sa pravý trojuholník. AB je prvá strana a BC druhá strana trojuholníka. AC je prepona trojuholníka a jeho hodnota je posunutie objektu. V tomto príklade sú to dva smery „východ“ a „sever“.
3. Zadajte hodnoty pre x² a y². Teraz, keď poznáte smer, ktorým sa váš objekt pohybuje, môžete zadať hodnoty pre príslušné premenné.
   • Napríklad x = 300 a y = 400. Vaša rovnica teraz vyzerá takto: s = √300² + 400².
4. Vypracujte rovnicu. Najskôr vypočítajte 300² a potom 400², spočítajte ich a odčítajte druhú odmocninu súčtu.
   • Napríklad: s = √ 90000 + 160000. s = √250000. s = 500. Teraz viete, že posun sa rovná 500 metrov.

Časť 2 z 5: Ak sú známe vektor rýchlosti a doba trvania

1. Použite tento vzorec, ak problém dáva vektor rýchlosti a trvanie. Môže sa stať, že úloha z fyziky nezmieňuje prejdenú vzdialenosť, ale udáva, ako dlho bol objekt v tranzite a akou rýchlosťou. Potom môžete vypočítať posun pomocou doby trvania a rýchlosti.
   • V takom prípade bude rovnica vyzerať takto: s = 1/2 (u + v) t. u = počiatočná rýchlosť objektu, rýchlosť, pri ktorej sa objekt začal pohybovať v určitom smere. v = konečná rýchlosť objektu alebo ako rýchlo to išlo na konci. t = množstvo času, ktoré trvalo, kým objekt dosiahol svoje miesto určenia.
   • Napríklad: Auto jazdí 45 sekúnd. Auto sa otočilo na západ rýchlosťou 20 m / s (počiatočná rýchlosť) a na konci ulice je rýchlosť 23 m / s (konečná rýchlosť). Na základe týchto údajov sa vypočítal posun.
2. Zadajte hodnoty pre rýchlosť a čas. Teraz, keď viete, ako dlho auto jazdí a aká bola počiatočná a konečná rýchlosť, môžete zistiť vzdialenosť od počiatočného bodu do konečného bodu.
   • Rovnica bude vyzerať takto: s = 1/2 (20 + 23) 45.
3. Po zadaní hodnôt zhodnoťte rovnicu. Nezabudnite vypočítať výrazy v správnom poradí, inak sa posunutie pokazí.
   • Na tomto porovnaní veľmi nezáleží na tom, či náhodou prepnete počiatočnú a konečnú rýchlosť. Pretože tieto hodnoty spočítate ako prvé, na tom nezáleží. Ale v prípade iných rovníc môže zámena počiatočnej a konečnej rýchlosti ovplyvniť konečnú odpoveď alebo hodnotu posunutia.
   • Vaša rovnica teraz vyzerá takto: s = 1/2 (43) 45. Najskôr vydeľte 43 dvoma a ako odpoveď dajte 21,5. Vynásobte 21,5 krát 45, čo dáva odpoveď 967,5 metra. 967,5 je posunutie automobilu pri pohľade z východiskového bodu.

Časť 3 z 5: Keď sú uvedené rýchlosť, zrýchlenie a čas

1. Je potrebné ďalšie porovnanie, ak je dané zrýchlenie, spolu s rýchlosťou a časom. S takýmto zadaním viete, aká bola počiatočná rýchlosť objektu, aké je zrýchlenie a ako dlho bol objekt na ceste. Potrebujete nasledujúcu rovnicu.
   • Rovnica pre tento typ problému vyzerá takto: s = ut + 1 / 2at². Písmeno „u“ stále predstavuje počiatočnú rýchlosť; „A“ je zrýchlenie objektu alebo rýchlosť zmeny objektu. Premenná „t“ môže znamenať buď celkové časové trvanie, alebo môže označovať konkrétne obdobie, v ktorom sa objekt zrýchlil. Či tak alebo onak, je to indikované v časových jednotkách, ako sú sekundy, hodiny atď.
   • Predpokladajme, že auto s počiatočnou rýchlosťou 25 m / s dosiahne zrýchlenie 3 m / s2 po dobu 4 sekúnd. Aký je zdvih vozidla po 4 sekundách?
2. Zadajte hodnoty do správneho miesta v rovnici. Na rozdiel od predchádzajúcej rovnice je tu zobrazená iba počiatočná rýchlosť, takže nezabudnite zadať správne hodnoty.
   • Na základe vyššie uvedeného príkladu by mala vaša rovnica vyzerať takto: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Určite vám môže pomôcť, ak okolo hodnôt zrýchlenia a času umiestnite zátvorky, aby ste udržali čísla oddelené.
3. Vypočítajte posunutie riešením rovnice. Rýchly spôsob, ako si zapamätať poradie operácií v rovnici, je mnemotechnická pomôcka „Mr. van Dale Waiting For Answer“. Označuje všetky aritmetické operácie v poradí (Exponentiácia, násobenie, delenie, druhá odmocnina, sčítanie a odčítanie).
   • Pozrime sa bližšie na rovnicu: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Poradie je: 4² = 16; potom 16 x 3 = 48; potom 25 x 4 = 100; a ak je posledných 48/2 = 24. Rovnica teraz vyzerá takto: s = 100 + 24. Po pridaní tejto hodnoty vznikne s = 124, posunutie je 124 metrov.

Časť 4 z 5: Výpočet uhlového posunutia

1. Určenie uhlového posunu, keď sa objekt pohybuje pozdĺž krivky. Aj keď stále budete počítať posun pomocou priamky, budete potrebovať rozdiel medzi počiatočnou a koncovou pozíciou pozdĺž zakrivenej dráhy.
   • Vezmime si ako príklad dievča jazdiace na kolotoči. Keď sa krúti okolo vonkajšej strany kolesa, pohybuje sa v kruhu. Uhlové posunutie sa snaží nájsť najkratšiu vzdialenosť medzi začiatočnou a koncovou pozíciou, keď sa objekt nepohybuje po priamke.
   • Vzorec uhlového posunu je: θ = S / r, kde „s“ je lineárny posun, „r“ je polomer a „θ“ je uhlový posun. Lineárny posun je vzdialenosť, ktorú objekt prejde pozdĺž kruhu. Polomer alebo polomer je vzdialenosť objektu od stredu kruhu. Uhlový posun je hodnota, ktorú chceme vedieť.
2. Do rovnice zadajte hodnoty lineárneho posunutia a polomeru. Pamätajte, že polomer je vzdialenosť od stredu kruhu k okraju; môže sa stať, že priemer je uvedený v cvičení, v takom prípade ho budete musieť rozdeliť o 2, aby ste našli polomer kruhu.
   • Príklad cvičenia: Dievča je na kolotoči. Jej stolička je vo vzdialenosti 1 metra od stredu kruhu (polomeru). Ak sa dievča pohybuje pozdĺž kruhového oblúka 1,5 metra (lineárny posun), aký je jej uhlový posun?
   • Rovnica vyzerá takto: θ = 1,5 / 1.
3. Vydelte lineárne posunutie polomerom. Takto získate uhlový posun objektu.
   • Po rozdelení 1,5 / 1 vám ostane 1,5. Uhlový posun dievčaťa je 1,5 radiány.
   • Pretože uhlové posunutie naznačuje, o koľko sa objekt otočil z pôvodnej polohy, je potrebné to znázorniť v radiánoch, nie ako vzdialenosť. Radiány sú jednotky používané na meranie uhlov.

Časť 5 z 5: Pochopenie posunu

1. Je dôležité si uvedomiť, že niekedy „vzdialenosť“ znamená niečo iné ako „posunutie“."Vzdialenosť hovorí niečo o tom, ako ďaleko sa objekt celkovo posunul."
   • Vzdialenosť je niečo, čo nazývame aj „skalárna veličina“. Je to spôsob, ako naznačiť, akú veľkú vzdialenosť ste prešli, ale nehovorí nič o smere, ktorým ste sa pohli.
   • Napríklad, ak kráčate 2 metre na východ, 2 metre na juh, 2 metre na západ a 2 metre na sever, ste späť vo východiskovom bode. Aj keď ste prešli celkovú vzdialenosť 10 metrov, váš posun je 0 metrov, pretože váš koncový bod je rovnaký ako váš východiskový bod.
2. Posunutie je rozdiel medzi dvoma bodmi. Posun nie je súčtom pohybov, ako je to v prípade vzdialenosti; je to iba časť medzi vašim začiatočným a konečným bodom.
   • Posunutie sa označuje aj ako „vektorová veličina“ a označuje zmenu polohy objektu v porovnaní so smerom, v ktorom sa objekt pohybuje.
   • Predstavte si, že idete 5 metrov na východ. Ak pôjdete opäť 5 metrov na západ, presuniete sa do opačného smeru, späť do východiskového bodu. Aj keď ste celkove prešli 10 metrov, vaša poloha sa nezmenila a váš posun je 0 metrov.
3. Keď si chcete predstaviť pohyb, nezabudnite na slová „tam a späť“. Opačný smer vráti pohyb späť v pôvodnom smere.
   • Predstavte si, že futbalový tréner poskakuje dozadu a dozadu pozdĺž postrannej čiary. Zatiaľ čo dával pokyny hráčom, niekoľkokrát kráčal pozdĺž čiary, tam a späť. Ak by ste mali dávať pozor na trénera, videli by ste vzdialenosť, ktorú cestuje. Čo však v prípade, že tréner prestane hovoriť niečo obrancovi? Ak je na inom mieste ako je jeho východiskový bod, pozeráte sa na pohyb trénera (v určitom okamihu).
4. Posun sa meria pomocou priamky, nie po kruhovej dráhe. Ak chcete zistiť posunutie, hľadajte najkratšiu cestu medzi dvoma rôznymi bodmi.
   • Zakrivená cesta vás nakoniec dovedie z počiatočného bodu do konečného bodu, ale nie je to najkratšia cesta. Aby ste si to vedeli lepšie predstaviť, predstavte si, že idete po priamke a drží vás späť stĺp alebo iná prekážka. Cez stĺp nemôžete prejsť, tak ho obíďte. Aj keď skončíte na rovnakom mieste, akoby ste prešli priamo cez stĺp, stále ste museli cestovať dlhšou cestou, aby ste sa tam dostali.
   • Aj keď je posun prednostne v priamke, je možné merať posunutie objektu, ktorý sa „pohybuje“ po zakrivenej dráhe. Toto sa nazýva „uhlový posun“ a dá sa vypočítať nájdením najkratšej vzdialenosti, ktorá existuje medzi počiatočným bodom a koncovým bodom.
5. Pochopte, že posun môže mať tiež negatívnu hodnotu, na rozdiel od vzdialenosti. Ak sa koncový bod dosiahne pohybom v opačnom smere, ako ste vzlietli (vo vzťahu k počiatočnému bodu), bude váš posun negatívny.
   • Predpokladajme napríklad, že kráčate 5 metrov na východ a potom 3 metre na západ. Aj keď ste technicky vzdialení 2 metre od východiskového bodu, posunutie je -2, pretože sa v tomto bode pohybujete opačným smerom. Vzdialenosť bude vždy pozitívna, pretože nemôžete „vrátiť“ vzdialenosť, ktorú ste prešli.
   • Negatívny posun neznamená zníženie posunu. Je to jednoducho spôsob, ako naznačiť, že pohyb sa deje v opačnom smere.
6. Uvedomte si, že hodnoty vzdialenosti a posunu môžu byť niekedy rovnaké. Ak kráčate priamo 25 metrov a potom zastavíte, vzdialenosť, ktorú ste prešli, sa rovná posunutiu, jednoducho preto, lebo ste nezmenili smer.
   • To je možné iba vtedy, ak sa pohybujete po priamke z východiskového bodu a bez následnej zmeny smeru. Predpokladajme napríklad, že žijete v San Franciscu v Kalifornii a zamestnáte sa v Las Vegas v Nevade. Potom sa budete musieť presťahovať do Las Vegas, aby ste žili bližšie k svojej práci. Ak pôjdete lietadlom, priamy let zo San Francisca do Las Vegas ste prešli 670 km a váš výtlak je 670 km.
   • Ak však cestujete autom zo San Francisca do Las Vegas, vaša cesta môže byť ešte 670 km, ale medzitým ste prešli 906 km. Pretože jazda zvyčajne vyžaduje zmenu smeru (odbočenie, odbočenie po inej trase), urazili ste oveľa väčšiu vzdialenosť, ako je najkratšia vzdialenosť medzi týmito dvoma mestami.

Tipy

• Pracujte precízne
• Nezapamätajte si vzorce, ale snažte sa pochopiť, ako fungujú

Nevyhnutnosť

• Kalkulačka
• Diaľkomer