Як знайти початкову швидкість

Швидкість є функцією часу і визначається як абсолютною величиною, так і напрямом. Часто в задачах з фізики потрібно знайти початкову швидкість (її величину і напрямок), якій досліджуваний об`єкт мав в нульовий момент часу. Для обчислення початкової швидкості можна використовувати різні рівняння. Грунтуючись на даних, наведених в умові завдання, ви можете вибрати найбільш підходящу формулу, яка дозволить легко отримати шуканий відповідь.

кроки

Метод 1 з 4:

Знаходження початкової швидкості по кінцевої швидкості, прискорення і часу

1. Використовуйте відповідне рівняння. При вирішенні фізичної задачі необхідно знати, яка формула вам знадобиться. Для цього насамперед слід записати всі дані, наведені в умові завдання. Якщо відомі кінцева швидкість, прискорення і час, для визначення початкової швидкості зручно використовувати наступне співвідношення:

В_і = V_f - (A * t)
У цю формулу входять наступні величини:

V_i - початкова швидкість
V_f - кінцева швидкість
а - прискорення
т - час

Зверніть увагу, що це стандартна формула, яка використовується для обчислення початкової швидкості.

Зображення з назвою Find Initial Velocity Step 2

2. Підставте у формулу відомі величини. Виписавши всі вихідні дані і записавши необхідне рівняння, можна підставити в нього відомі величини. Важливо уважно вивчити умову задачі і акуратно записувати кожен крок при її вирішенні.

Якщо ви де-небудь допустили помилку, то легко зможете знайти її, переглянувши свої записи.

Зображення з назвою Find Initial Velocity Step 3

3. Розв`яжіть рівняння. Підставивши в формулу відомі значення, скористайтеся стандартними перетвореннями для отримання бажаного результату. Якщо можна, використовуйте калькулятор, щоб знизити ймовірність прорахунків при обчисленнях.

Припустимо, що об`єкт, рухаючись на схід з прискоренням 10 метрів в секунду в квадраті протягом 12 секунд, розігнався до кінцевої швидкості 200 метрів в секунду. Необхідно знайти початкову швидкість об`єкта.

Запишемо вихідні дані:

В_і = ?, В_ф = 200 м / с, а = 10 м / с, т = 12 з

Помножимо прискорення на час: a * t = 10 * 12 = 120

Віднімемо отримане значення з кінцевої швидкості: В_і = В_ф - (a * t) = 200 - 120 = 80 В_і = 80 м / с на схід

Запишіть відповідь у правильному вигляді. Необхідно вказати одиниці виміру, в нашому випадку метри в секунду, або м / с, а також напрямок руху об`єкта. Якщо ви не вкажете напрямок, відповідь буде неповним, утримуючи лише величину швидкості без інформації про те, в якому напрямку рухається об`єкт.

Метод 2 з 4:

Знаходження початкової швидкості з пройденого шляху, часу і прискоренню

1. Використовуйте відповідну формулу. При вирішенні будь-якої фізичної задачі необхідно вибрати відповідне рівняння. Для цього насамперед слід записати всі дані, наведені в умові завдання. Якщо відомі пройдену відстань, час і прискорення, для визначення початкової швидкості можна використовувати наступне співвідношення:

В_і = (D / t) - [(a * t) / 2]
У цю формулу входять наступні величини:

В_і - початкова швидкість
д - пройдену відстань
а - прискорення
т - час

Зображення з назвою Find Initial Velocity Step 5

2. Підставте у формулу відомі величини. Після того, як ви виписали всі вихідні дані і записали необхідне рівняння, можна підставити в нього відомі величини. Важливо уважно вивчити умову задачі і акуратно записувати кожен крок при її вирішенні.

Допустивши помилку в рішенні, ви зможете без зусиль знайти її, переглянувши свої записи.

Зображення з назвою Find Initial Velocity Step 6

3. Розв`яжіть рівняння. Підставивши в формулу відомі значення, скористайтеся стандартними перетвореннями для знаходження відповіді. Якщо можливо, використовуйте калькулятор, щоб зменшити ймовірність прорахунків при обчисленнях.

Припустимо, об`єкт рухається в західному напрямку з прискоренням 7 метрів в секунду в квадраті протягом 30 секунд, пройшовши при цьому 150 метрів. Необхідно обчислити його початкову швидкість.

Запишемо вихідні дані:

V_і = ?, д = 150 м, а = 7 м / с, t = 30 з

Помножимо прискорення на час: a * t = 7 * 30 = 210

Поділимо твір на два: (A * t) / 2 = 210/2 = 105

Поділимо відстань на час: d / t = 150/30 = 5

Віднімемо першу величину з другої: В_і = (D / t) - [(a * t) / 2] = 5 - 105 = -100 В_і = -100 м / с в західному напрямку

Метод 3 з 4:

Знаходження початкової швидкості по кінцевої швидкості, прискорення і пройденого шляху

1. Використовуйте відповідне рівняння. Для вирішення фізичної задачі необхідно вибрати відповідну формулу. Насамперед слід записати всі початкові дані, зазначені в умові завдання. Якщо відомі кінцева швидкість, прискорення і пройдену відстань, для визначення початкової швидкості зручно використовувати наступне співвідношення:

В_і = √ [V_ф - (2 * a * d)]
Ця формула містить наступні величини:

В_і - початкова швидкість
В_ф - кінцева швидкість
а - прискорення
д - пройдену відстань

Зображення з назвою Find Initial Velocity Step 8

Допустивши де-небудь помилку, ви зможете без зусиль знайти її, переглянувши хід рішення.

Зображення з назвою Find Initial Velocity Step 9

3. Розв`яжіть рівняння. Підставивши в формулу відомі значення, скористайтеся необхідними перетвореннями для отримання відповіді. По можливості використовуйте калькулятор, щоб зменшити ймовірність прорахунків при обчисленнях.

Припустимо, об`єкт рухається в північному напрямку з прискоренням 5 метрів в секунду в квадраті і, подолавши 10 метрів, має кінцеву швидкість 12 метрів в секунду. Необхідно знайти його початкову швидкість.

Запишемо вихідні дані:

В_і = ?, В_ф = 12 м / с, а = 5 м / с, d = 10 м

Зведемо в квадрат кінцеву швидкість: В_ф= 12 = 144

Помножимо прискорення на пройдену відстань і на 2: 2 * a * d = 2 * 5 * 10 = 100

Віднімемо результат множення з квадрата кінцевої швидкості: В_ф - (2 * a * d) = 144 - 100 = 44

Винесемо квадратний корінь з отриманого значення: = √ [V_ф - (2 * a * d)] = √44 = 6,633 В_i = 6,633 м / с в північному напрямку

Запишіть відповідь у правильному вигляді. Необхідно вказати одиниці виміру, тобто метри в секунду, або м / с, а також напрямок руху об`єкта. Якщо ви не вкажете напрямок, відповідь буде неповним, утримуючи лише величину швидкості без інформації про те, в якому напрямку рухається об`єкт.

Метод 4 з 4:

Знаходження початкової швидкості по кінцевої швидкості, часу і пройденого шляху

1. Виберіть відповідну формулу. При вирішенні фізичної задачі необхідно використовувати відповідне рівняння. Перш за все слід записати всі дані, наведені в умові завдання. Якщо відомі кінцева швидкість, час і пройдену відстань, для визначення початкової швидкості можна використовувати наступне співвідношення:

В_і = В_ф + 2 (t - d)
До цієї формулу входять наступні величини:

В_і - початкова швидкість
В_ф - кінцева швидкість
т - час
д - пройдену відстань

Зображення з назвою Find Initial Velocity Step 11

2. Підставте у формулу відомі значення. Після того, як ви виписали всі вихідні дані і записали необхідне рівняння, можна підставити в нього відомі величини. Уважно вивчіть умову задачі і акуратно записуйте кожен крок при її вирішенні.

Допустивши помилку, ви зможете без зусиль знайти її, переглянувши рішення.

Зображення з назвою Find Initial Velocity Step 12

3. Розв`яжіть рівняння. Підставивши в формулу відомі значення, скористайтеся необхідними перетвореннями для отримання відповіді. Якщо можна, використовуйте калькулятор, щоб зменшити ймовірність прорахунків при обчисленнях.

Припустимо, об`єкт подолав відстань 15 метрів (49,2 фута) протягом 45 секунд, і його кінцева швидкість становить 17 метрів (55,8 фута) в секунду. Знайдемо початкову швидкість об`єкта.

Запишемо вихідні дані:

В_і = ?, В_ф = 17 м / с, т = 45 з, д = 15 м

Віднімемо відстань з часу: (T - d) = (45 - 15) = 30

Помножимо отримане значення на 2: 2 (t - d) = 2 (45 - 15) = 60

Додамо до цієї величини кінцеву швидкість: В_ф + 2 (t - d) = 17 + 60 = 77 В_і = 77 м / с в південному напрямку