Calcula el desplaçament

Vídeo: Casio FX-991ES Plus and FX-115ES Plus 2nd Edition, Learn Aeverything

Content

Per trepitjar
Part 1 de 5: càlcul del desplaçament resultant
Part 2 de 5: si es coneix el vector velocitat i la durada del temps
Part 3 de 5: Quan es dóna la velocitat, l'acceleració i el temps
Part 4 de 5: càlcul del desplaçament angular
Part 5 de 5: Comprendre el desplaçament
Consells
Necessitats

El terme desplaçament en física es refereix al canvi en el lloc d’un objecte. Quan es calcula el desplaçament, es mesura quant s’ha mogut un objecte en funció de les dades de la posició inicial i la posició final. La fórmula que utilitzeu per determinar el desplaçament depèn de les variables donades en un exercici. Seguiu els passos següents per aprendre a calcular el desplaçament d’un objecte.

Per trepitjar

Part 1 de 5: càlcul del desplaçament resultant

Utilitzeu la fórmula per al desplaçament resultant mitjançant la unitat de longitud utilitzada per especificar la posició inicial i final. Tot i que la distància és diferent del desplaçament, una afirmació de desplaçament resultant indicarà quants "metres" ha recorregut un objecte. Utilitzeu aquestes unitats de mesura per calcular el desplaçament, a quina distància es troba un objecte de la seva ubicació original.
- L'equació del desplaçament resultant és: s = √x² + y². "S" significa desplaçament. X és la primera direcció en què es mou l’objecte i y és la segona direcció en què es mou l’objecte. Si el vostre objecte només es mou en 1 direcció, llavors y = 0.
- Un objecte només es pot moure en 2 direccions màximes, perquè moure’s per la línia nord-sud o la línia est-oest es considera un moviment neutre.
Connecteu els punts segons l’ordre de moviment i etiqueteu aquests punts de la A a la Z. Utilitzeu una regla per dibuixar línies rectes d’un punt a un altre.
- Tampoc us oblideu de connectar el punt inicial amb el punt final mitjançant una línia recta. Aquest és el desplaçament que calcularem.
- Per exemple, si un objecte viatja primer 300 metres cap a l'est i després 400 metres cap al nord, es forma un triangle rectangle. AB és el primer costat i BC el segon costat del triangle. AC és la hipotenusa del triangle i el seu valor és el desplaçament de l'objecte. En aquest exemple, les dues direccions són "est" i "nord".
Introduïu els valors de x² i y². Ara que ja sabeu la direcció en què es mou l’objecte, podeu introduir els valors de les variables rellevants.
- Per exemple, x = 300 i y = 400. La vostra equació ara té aquest aspecte: s = √300² + 400².
Esbrineu l’equació. Primer calculeu 300² i després 400², sumeu-los i resteu l'arrel quadrada de la suma.
- Per exemple: s = √90000 + 160000. s = √250000. s = 500. Ara ja sabeu que el desplaçament és igual a 500 metres.

Part 2 de 5: si es coneix el vector velocitat i la durada del temps

Utilitzeu aquesta fórmula si el problema dóna el vector velocitat i la durada. Pot passar que una tasca de física no mencioni la distància recorreguda, però sí que indica el temps que un objecte ha estat en trànsit i a quina velocitat. A continuació, podeu calcular el desplaçament utilitzant la durada i la velocitat.
- En aquest cas, l'equació serà així: s = 1/2 (u + v) t. u = la velocitat inicial de l'objecte, la velocitat a la qual l'objecte va començar a moure's en una direcció determinada. v = la velocitat final de l'objecte o la velocitat en què va anar al final. t = el temps que va trigar l'objecte a arribar a la seva destinació.
- Per exemple: un cotxe funciona durant 45 segons. El cotxe va girar cap a l’oest a una velocitat de 20 m / s (velocitat inicial) i al final del carrer la velocitat és de 23 m / s (velocitat final). Calculat el desplaçament a partir d’aquestes dades.
Introduïu els valors de la velocitat i el temps. Ara que ja sabeu quant de temps funciona el cotxe i quines eren la velocitat inicial i la velocitat final, podeu trobar la distància des del punt d’inici fins al punt final.
- L’equació serà així: s = 1/2 (20 + 23) 45.
Avalueu l'equació quan hàgiu introduït els valors. Recordeu calcular els termes en l'ordre correcte, en cas contrari el desplaçament anirà malament.
- Per a aquesta comparació, no importa molt si canvieu accidentalment la velocitat d’inici i de final. Com que primer afegiu aquests valors, això no importa. Però amb altres equacions, canviar la velocitat d’inici i de final pot afectar la resposta final o el valor del desplaçament.
- La vostra equació ara té aquest aspecte: s = 1/2 (43) 45. En primer lloc, divideix 43 per 2 per donar 21,5 com a resposta. Multipliqueu 21,5 per 45, cosa que dóna la resposta 967,5 metres. 967,5 és el desplaçament del cotxe vist des del punt de partida.

Part 3 de 5: Quan es dóna la velocitat, l'acceleració i el temps

Una altra comparació és necessària si es dóna l'acceleració, juntament amb la velocitat i el temps. Amb aquesta tasca, sabeu quina era la velocitat inicial de l'objecte, quina és l'acceleració i quant de temps ha estat l'objecte a la carretera. Necessiteu la següent equació.
- L'equació d'aquest tipus de problemes té aquest aspecte: s = ut + 1 / 2at². La "u" encara representa la velocitat inicial; La "a" és l'acceleració de l'objecte o la velocitat amb què canvia la velocitat de l'objecte. La variable "t" pot significar la durada total del temps o pot indicar un període específic en què l'objecte s'ha accelerat. Sigui com sigui, s’indica en unitats de temps com ara segons, hores, etc.
- Suposem que un cotxe amb una velocitat inicial de 25 m / s aconsegueix una acceleració de 3 m / s2 durant un període de 4 segons. Quin és el desplaçament del cotxe al cap de 4 segons?
Introduïu els valors al lloc correcte de l'equació. A diferència de l'equació anterior, aquí només es mostra la velocitat inicial, així que assegureu-vos d'introduir els valors correctes.
- Basant-se en l'exemple anterior, ara la vostra equació hauria de tenir el següent aspecte: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Sens dubte, pot ajudar si poseu parèntesis al voltant dels valors d’acceleració i de temps per mantenir els números separats.
Calculeu el desplaçament resolent l’equació. Una manera ràpida d’ajudar-vos a recordar l’ordre de les operacions d’una equació és el mnemotècnic "Mr. van Dale Waiting For Answer". Indica totes les operacions aritmètiques en seqüència (Exponentiació, Multiplicació, Divisió, Arrel quadrada, Suma i Resta).
- Vegem més de prop l’equació: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². L'ordre és: 4² = 16; llavors 16 x 3 = 48; aleshores 25 x 4 = 100; i si dura 48/2 = 24. L'equació ara té aquest aspecte: s = 100 + 24. Després de la suma, s = 124, el desplaçament és de 124 metres.

Part 4 de 5: càlcul del desplaçament angular

Determinació del desplaçament angular quan un objecte es mou al llarg d’una corba. Tot i que encara calcularà el desplaçament mitjançant una línia recta, necessitarà la diferència entre les posicions inicial i final al llarg d’un camí corbat.
- Agafeu com a exemple una noia muntant un carrusel. Mentre gira per la part exterior de la roda, es mou en cercle. El desplaçament angular intenta trobar la distància més curta entre la posició inicial i final quan un objecte no es mou en línia recta.
- La fórmula del desplaçament angular és: θ = S / r, on "s" és el desplaçament lineal, "r" és el radi i "θ" és el desplaçament angular. El desplaçament lineal és la distància que un objecte recorre al llarg d’un cercle. El radi o radi és la distància d’un objecte del centre del cercle. El desplaçament angular és el valor que volem conèixer.
Introduïu els valors del desplaçament lineal i del radi a l’equació. Recordeu que el radi és la distància des del centre d’un cercle fins a la vora; pot ser que el diàmetre es doni en un exercici, en aquest cas l’haureu de dividir per 2 per trobar el radi del cercle.
- Un exemple d’exercici: una noia està en un carrusel. La seva cadira es troba a 1 metre del centre del cercle (el radi). Si la nena es mou al llarg d’un arc circular d’1,5 metres (desplaçament lineal), quin és el seu desplaçament angular?
- L’equació té aquest aspecte: θ = 1,5 / 1.
Divideix el desplaçament lineal pel radi. Això us proporcionarà el desplaçament angular de l'objecte.
- Després de la divisió 1.5 / 1 us queda 1.5. El desplaçament angular de la nena és 1,5 radians.
- Com que el desplaçament angular indica quant ha girat un objecte des de la seva posició inicial, és necessari representar-ho en radians, no com a distància. Els radians són unitats que s’utilitzen per mesurar angles.

Part 5 de 5: Comprendre el desplaçament

És important entendre que de vegades "distància" significa alguna cosa diferent de "desplaçament".“La distància diu alguna cosa sobre fins a quin punt s'ha mogut un objecte en total.
- La distància és una cosa que també anomenem "quantitat escalar". És una manera d’indicar quanta distància heu recorregut, però no diu res sobre la direcció que heu mogut.
- Per exemple, si camineu 2 metres a l'est, 2 metres al sud, 2 metres a l'oest i 2 metres al nord de nou, tornareu al punt de partida. Tot i que heu recorregut una distància total de 10 metres, el vostre desplaçament és de 0 metres perquè el vostre punt final és el mateix que el vostre punt de partida.
El desplaçament és la diferència entre dos punts. El desplaçament no és la suma de moviments com és el cas de la distància; només es tracta de la part entre el vostre punt inicial i final.
- El desplaçament també es coneix com a "quantitat vectorial" i fa referència al canvi en la posició d'un objecte en comparació amb la direcció en què es mou l'objecte.
- Imagineu-vos que camineu 5 metres cap a l’est. Si torneu a caminar 5 metres cap a l’oest, us mourà en direcció contrària, fins al punt de partida. Tot i que heu caminat un total de 10 metres, la vostra posició no ha canviat i el vostre desplaçament és de 0 metres.
Assegureu-vos de recordar les paraules "endavant i enrere" quan intenteu imaginar un moviment. La direcció oposada desfarà el moviment en la direcció original.
- Imagineu-vos un entrenador de futbol rebotant endavant i endarrere pel marge. Mentre donava indicacions als jugadors, va recórrer la línia diverses vegades, endavant i enrere. Si vigiléssiu l’entrenador, veuríeu la distància que recorre. Però, i si l’entrenador s’atura per dir alguna cosa a un defensor? Si es troba en un lloc diferent del seu punt de partida, mireu el moviment de l’entrenador (en un moment determinat).
El desplaçament es mesura mitjançant una línia recta, no un camí circular. Per esbrinar el desplaçament, busqueu el camí més curt entre dos punts diferents.
- Un camí corbat us conduirà des del punt d’inici fins al punt final, però aquest no és el camí més curt. Per ajudar-vos a imaginar-ho, imagineu-vos caminar en línia recta i deixar-vos enrere per un pilar o un altre obstacle. No es pot caminar a través del pilar, així que voreja-lo. Tot i que acabes al mateix lloc que si haguessis passat directament pel pilar, encara havies de recórrer un camí més llarg per arribar-hi.
- Tot i que el desplaçament és preferiblement en línia recta, és possible mesurar el desplaçament d’un objecte que “es mou” al llarg d’un camí corbat. Això s'anomena "desplaçament angular" i es pot calcular trobant la distància més curta que existeix entre el punt d'inici i el punt final.
Comprendre que el desplaçament també pot tenir un valor negatiu, a diferència de la distància. Si s'arriba al punt final movent-se en una direcció oposada a la direcció que vau enlairar (en relació amb el punt d'inici), el vostre desplaçament és negatiu.
- Per exemple, suposem que camineu 5 metres cap a l'est i després 3 metres cap a l'oest. Tot i que tècnicament esteu a 2 metres del punt de partida, el desplaçament és de -2 perquè us moveu en la direcció oposada en aquest punt. La distància sempre serà positiva, perquè no podeu "desfer" una distància que heu recorregut.
- El desplaçament negatiu no significa que disminueixi el desplaçament. És simplement una manera d’indicar que el moviment s’està produint en la direcció oposada.
Adoneu-vos que els valors de distància i desplaçament de vegades poden ser els mateixos. Si camineu recte durant 25 metres i després us atureu, la distància que heu recorregut és igual al desplaçament, simplement perquè no heu canviat de direcció.
- Això només és possible si es mou en línia recta des del punt de partida i sense canviar de direcció després. Per exemple, suposem que viviu a San Francisco, Califòrnia i que obteniu una feina a Las Vegas, Nevada. Aleshores haurà de traslladar-se a Las Vegas per viure més a prop de la seva feina. Si agafeu l'avió, un vol directe de San Francisco a Las Vegas, heu recorregut 670 km i el vostre desplaçament és de 670 km.
- Tanmateix, si viatgeu en cotxe de San Francisco a Las Vegas, el vostre recorregut pot ser de 670 km, però mentrestant heu recorregut 906 km. Com que conduir normalment implica un canvi de direcció (girar, agafar una altra ruta), heu recorregut una distància molt més gran que la distància més curta entre les dues ciutats.