Přejít na hlavní obsah

Jak najít čas pokud je známo zrychlení, počáteční a konečná rychlost

  • Miluše Pavlík
  • Triky

Při studiu pohybu těles ve fyzice je často nutné určit čas, za který tělo urazí určitou vzdálenost nebo dosáhne určité konečné rychlosti. To je zvláště důležité při řešení různých problémů a výpočtů v dynamice. V tomto článku se podíváme na to, jak lze určit čas pohybu, když známe zrychlení, počáteční a konečnou rychlost.

Na začátku stojí za zmínku, že k vyřešení tohoto problému je nutné použít rovnice pohybu těla. Jednou z těchto rovnic je rovnice rovnoměrně zrychleného pohybu, která má vzhled: v = u + at, kde v - konečná rychlost těla, u - počáteční rychlost, a - zrychlení a t - čas.

Z této rovnice lze vyjádřit čas t. K tomu je třeba provést následující konverze: t = (v - u) / a. Tímto způsobem získáme vzorec pro nalezení doby pohybu, který zná zrychlení, počáteční a konečnou rychlost.

Příklad: Předpokládejme, že máme těleso, které se začíná pohybovat rychlostí 10 m/s, zrychlení je 2 m / s2 a je nutné určit čas, za který těleso dosáhne rychlosti 30 m / s. použitelný vzorec: t = (30 - 10) / 2 = 10 / 2 = 5 sekund. Doba jízdy je tedy 5 sekund.

Díky znalosti zrychlení, počáteční a konečné rychlosti lze tedy určit čas pohybu těla. Tento vzorec je široce používán ve fyzikálních výpočtech a pomáhá řešit mnoho problémů souvisejících s pohybem těles.

Určení doby pohybu

K určení doby pohybu, znát zrychlení a počáteční a konečnou rychlost, lze použít pohybovou rovnici:

  1. Najděte rozdíl konečné a počáteční rychlosti: Δv = vkonečná - vpočáteční.
  2. Rozdělte rozdíl rychlosti na zrychlení: Δv = a * t.
  3. Vyjádřete čas pohybu: t = Δv / a.

Chcete-li tedy najít čas pohybu, musíte rozdělit rozdíl mezi konečnou a počáteční rychlostí na zrychlení.

Vzorec pro výpočet doby pohybu

K určení doby pohybu, za předpokladu známých zrychlení, počáteční a konečné rychlosti, lze použít následující vzorec:

FormulePopis
Čas = (Konečná rychlost-počáteční rychlost) / zrychleníVzorec umožňuje určit čas strávený pohybem na základě změny rychlosti a zrychlení.

Pro použití tohoto vzorce je nutné zajistit, aby se všechny veličiny měřily V jednom systému jednotek. Pokud se například počáteční rychlost měří v metrech za sekundu (m/s), musí být také naměřena konečná rychlost a zrychlení v metrech za sekundu (m/s).

Uvedený vzorec poskytuje přesný výsledek pouze v případě neustálého zrychlení. Pokud se zrychlení v průběhu času mění, bude nutné pro výpočet doby pohybu použít jiné metody a vzorce, které tento faktor zohledňují.

Příklady výpočtu doby pohybu

Podívejme se na několik příkladů, abychom si jasněji představili, jak určit čas pohybu, když známe zrychlení, počáteční a konečnou rychlost.

Příklad 1:

Ať máme objekt, který se začne pohybovat počáteční rychlostí 10 m/s a má zrychlení 2 m/s2. Jaký bude dojezdový čas před dosažením konečné rychlosti?

  • t - čas pohybu
  • v - konečná rychlost
  • u - počáteční rychlost
  • a - urychlení

Vložíme hodnoty do vzorce:

V tomto případě je výsledek záporný, což znamená, že objekt nedosáhne konečné rychlosti a bude se pohybovat v opačném směru. Takový výsledek je tedy nekorektní.

Příklad 2:

Ať máme objekt, který se začne pohybovat počáteční rychlostí 5 m/s a má zrychlení -1 m/s2. Jaká bude doba provozu, než se objekt zastaví?

Použijeme stejný vzorec:

Vložíme hodnoty do vzorce:

V tomto případě je výsledek kladný, což znamená, že objekt se zastaví za 5 sekund.

Tím, že známe počáteční a konečnou rychlost a také zrychlení, můžeme určit čas pohybu objektu.