Hoe kinematica-oefeningen op te lossen?

Bekijk enkele tips om een ​​groot deel van de kinematica-oefeningen op te lossen:

1. Goede interpretatie: Lezen is essentieel om een ​​kinematicaprobleem te begrijpen. Soms is het nodig om de oefening meer dan eens te lezen om het probleem volledig te begrijpen. Na verloop van tijd zult u merken dat enkele belangrijke oefenvariabelen impliciet in de tekst of in afbeeldingen of zelfs figuren zitten. Zie voorbeelden:

voorbeeld 1

een lichaam begint vanuit rust.

In deze zin wordt gesuggereerd dat de beginsnelheid van het lichaam gelijk was aan 0 (v₀ = 0) en dat het enige verandering heeft ondergaan, wat wijst op het bestaan ​​van een versnelling. In dit geval kan worden afgeleid dat de beweging ervan uniform variabel is.

Voorbeeld 2

Een auto, rijdend met 20 m/s, remt tot stilstand.

Bij het analyseren van de zin realiseerden we ons dat de beginsnelheid van het lichaam gelijk was aan 20 m/s (v₀ = 20 m/s) en dat de eindsnelheid van de auto 0 is, omdat hij volledig stopt (v_f = 0 m/s). Aangezien de beginsnelheid positief is en met de tijd afneemt, concluderen we dat het zich van de waarnemer af beweegt en de tegelijkertijd vertraagt ​​het, dus het is een uniform gevarieerd, progressief en achterlijk.

2. Noteer altijd de trainingsgegevens:Noteer altijd alle variabelen die de oefening biedt, evenals alle variabelen die je vraagt ​​om te berekenen of die je me niet hebt verteld, maar die belangrijk zijn om het probleem op te lossen. Zie een voorbeeld:

Een bestuurder, die met 108 km/u op een weg rijdt, ziet een stopbord, remt vervolgens zijn voertuig en komt 6 s na het begin van het remmen volledig tot stilstand. Bereken de modulus van de gemiddelde versnelling, in m/s², die het voertuig ondervindt bij het remmen.

Gegevens:

v₀ = 108 km/u – beginsnelheid
v_f = 0 m/s – eindsnelheid
Δt = 6 s - tijdsinterval
De_m =? – gemiddelde versnelling (onbekend)

3. Controleer de eenheden:Eenheden moeten altijd compatibel zijn met elkaar, dat wil zeggen dat ze allemaal in hetzelfde eenheidssysteem moeten worden weergegeven. Het Internationale Stelsel van Eenheden gebruikt de standaard the metro en tweede voor respectievelijk afstanden en tijdsintervallen. De snelheid moet dus worden gegeven in m/s. Bekijk enkele nuttige transformaties:

1 kilometer = 1 km = 10³ m = 1000 m

1 centimeter = 1 çm = 10^-2 m = 0,01 m

1 kilometer per uur = 1 km/h = 3,6 m/s (meter per seconde)

1 mijl per uur = 1 mph = 0,44704 m/s (meter per seconde)

Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)

Merk op dat in het voorbeeld getoond in artikel 2, we hebben een eenheidsmismatch en daarom moeten we de converteren 108 km/u in Mevrouw delen door 3,6.

Zie ook: Hoe oefeningen op de wetten van Newton op te lossen?

4. Maak kennis met de bewegingsvergelijkingen: Uniforme beweging, dat wil zeggen beweging zonder versnelling, heeft maar één vergelijking. Versnelde beweging heeft vier vergelijkingen die in verschillende situaties kunnen worden gebruikt. Uitchecken:

Gemiddelde snelheid: Het is de vergelijking die wordt gebruikt voor uniforme beweging, dat wil zeggen beweging waarvan de snelheid constant is. Bij dit type beweging beweegt het lichaam gelijke ruimtes met gelijke tijdsintervallen. Zie dezelfde vergelijking op twee verschillende manieren geschreven:

v_m = zo
t

of

zo_f = S₀ + v_m.t

Ondertitel:

zo₀ = start positie
zo_f = eindpositie
ΔS = S_f - S₀ – Verplaatsing
v = Gemiddelde snelheid
t = Tijdsinterval

gemiddelde versnelling: Het is de vergelijking die wordt gebruikt voor uniform gevarieerde beweging, dat wil zeggen beweging waarvan de snelheid constant varieert. Bij dit type beweging verandert het lichaam zijn snelheid in gelijke verhoudingen gedurende gelijke tijdsintervallen. Zie dezelfde vergelijking op twee verschillende manieren geschreven:

DE_m = ov
t

of

v_f = v₀ + A_m.t

Ondertitel:

v₀ = beginsnelheid
v_f = eindsnelheid
v = v_f -v₀ – snelheidsvariatie
DE_m = Gemiddelde versnelling
t = Tijdsinterval

Positie tijd functie: Dit is de vergelijking die wordt gebruikt wanneer we de verplaatsing of de uiteindelijke en initiële positie moeten vinden van een mobiel die met constante versnelling beweegt. Zie dezelfde vergelijking op twee verschillende manieren geschreven:

ΔS = v₀.t + DE_m.t²
2

zo_f = S₀ + v₀.t + DE_m.t²
2

Ondertitel:

zo₀ = start positie
zo_f = eindpositie
ΔS = S_f - S₀ – Verplaatsing
v₀ = beginsnelheid
DE_m = Gemiddelde versnelling
t = tijdsinterval

Torricelli-vergelijking: Deze vergelijking is vergelijkbaar in gebruik met de bovenstaande vergelijking, maar kan erg handig zijn wanneer de oefeningsverklaring niet het tijdstip aangeeft waarop de beweging plaatsvond. Kijk maar:

v_f ²=v₀² + 2.A_m.ΔS

Ondertitel:

v_f= eindsnelheid
ΔS = S_f - S₀ – verplaatsing
v₀ = beginsnelheid
DE_m = gemiddelde versnelling
Door Rafael Hellerbrock
Afgestudeerd in natuurkunde

Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:

HELERBROCK, Rafael. "Hoe kinematica-oefeningen op te lossen?"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-resolver-exercicios-cinematica.htm. Betreden op 27 juni 2021.