トリチェリ。 トリチェリーの方程式

THE 方程式トリチェリ イタリアの物理学者で数学者のエヴァンジェリスタトリチェッリによって開発された運動学の方程式です。 この方程式を使用すると、次のような数量を決定できます。 加速度, 速度最後の そして 初期 そしてさえ 変位 一緒に動く体の 一定の加速 あなたが知らないとき ブレーク時間 運動が起こった場所。

トリチェリーの方程式のまとめ

  • THE 方程式トリチェリ 時間間隔が通知されていない場合に一定の加速を伴うエクササイズで使用できます。

  • を使用して 方程式トリチェリ、 初速度、最終速度、加速度、変位などの量を決定できます。

  • を決定するには 方程式トリチェリ、 位置の時間関数と速度の時間関数を使用します。

  • のグラフ 方程式トリチェリ速度の機能で時間 常に まっすぐアセンダント または 下向き 動きの場合のために 加速 そして 減速し、 それぞれ。

トリチェリーの方程式

トリチェリーの方程式は時間に依存しません。 これは、速度の時計回りの関数と位置の時計回りの関数の結合から開発されました。 移動均等にさまざまな(MUV)、 つまり、直線で発生する動きと 加速度絶え間ない。 トリチェリーの方程式は、次の式で定義されます。

字幕:
v –最終速度(m / s)
v0 –初速度(m / s)
ザ・ –平均加速度(m /s²)
S –変位(m)

見てまた:キネマティクスの演習を解決する方法は?

トリチェリーの原理の決定

を決定するには 方程式トリチェリ、 MUV速度時間機能と位置時間機能を使用します。 プロセスは簡単です:変数を分離しました t (時間)時間速度関数で、これを時間速度関数で置き換えます。

以下の式は、速度の時間関数を示しています。 MUV:

字幕:
v
–最終速度(m / s)
v0 –初速度(m / s)
ザ・ –平均加速度(m /s²)
t –時間間隔

以下に、 職業毎時与えるポジションMUV:

字幕:
s
–最終位置(m)
s0 –開始位置(m)
v0 –初速度(m / s)
ザ・ –平均加速度(m /s²)
t –時間間隔

変数を分離しました t職業毎時与える速度:

次に、変数を置き換えます t職業毎時与えるポジション。 このようにして、次のような開発が行われます。

括弧内の第2項を二乗し、分配法則を適用することにより、上記の方程式に対して次の解が得られます。

置換を正しく行うことにより、MUVの非常に有用で時間に依存しない方程式を決定できます。 そのためには、の機能を知る必要があります。 速度 との ポジション 運動の 均等にその他。

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トリチェリーの方程式のグラフ

最も一般的なトリチェリーの方程式のグラフは、ローバーの速度を時間に関連付けるグラフです。 これらのグラフから、トリチェリーの原理を決定することもできます。 見る:

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上のグラフは、時間の関数として着実に増加する物体の速度を示しています。 これは、その加速度が変化せず、この動きが均一に加速されていることを示しています。

グラフに表示されている家具が占めるスペースは、そのエリアから判断できます。 したがって、上記の図は空中ブランコのような形をしており、その面積は次の式で決定されることに注意してください。

字幕:
THE
–台形エリア
B –空中ブランコの大きい方のベースの端
B –空中ブランコの下底の端
H –空中ブランコの高さ

落ち着いて図を見ると、この空中ブランコが横になっていて、ベースエッジが大きくなったり小さくなったりしていることがわかります。 vf そして v0、それぞれ、その高さは時間間隔です t。 したがって、 範囲 この幾何学的図形の次の式で与えられます。

を決定するために使用されるのと同じデバイスで 方程式トリチェリ 以前、交換しました t:

このようにして、次の方程式が得られます。

この方程式の解は、分配法則を適用した後、トリチェリーの方程式になります。

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トリチェリーの方程式の演習

路上での事故を見て、時速72kmでブレーキを踏むドライバーは、 停止するまで2m /s²に等しいモジュールで車両に一定の減速を与える 完全に。 決定:

a)車両が完全に停止するまでに受けた変位。

b)車両が完全に停止するまでに必要な時間。

解決:

a)トリチェリーの方程式を使用して排気量を計算できます。 見る:

演習によると、車両の初速度は 時速72キロ。 計算を開始するには、この単位をメートル/秒(m / s)に変換する必要があります。これは、国際単位系(SI)で使用される速度の単位です。 このために、この値を係数で除算します 3,6、 その結果 20 m / s. さらに、この演習では、車両が完全に停止したことが通知されるため、最終速度は次のようになります。 0. 車両の減速度は 2m /s²、 するべき:

b)移動が発生した時間間隔は、1時間ごとの位置関数または1時間ごとの速度関数を使用する2つの異なる方法で計算できます。 ただし、位置の時間関数は2次方程式であるため、2番目のオプションが最も単純です。 時間ごとの速度関数を以下に示します。

演習ステートメントで提供された値を置き換えると、次のようになります。

したがって、車両は 10秒 コース上で事故を見た後、完全に停止するまで。


私によって。ラファエル・ヘラーブロック

学校や学業でこのテキストを参照しますか? 見てください:

ヘラーブロック、ラファエル。 "トリチェリーの方程式"; ブラジルの学校. で利用可能: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/equacao-torricelli.htm. 2021年6月27日にアクセス。

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