Cum se rezolvă exercițiile de cinematică?

Consultați câteva sfaturi pentru a rezolva o bună parte a exercițiilor de cinematică:

1. Bună interpretare: Citirea este esențială pentru înțelegerea unei probleme kinematice. Uneori va fi necesar să citiți exercițiul de mai multe ori pentru a înțelege pe deplin problema. De-a lungul timpului, veți observa că unele variabile importante ale exercițiului sunt implicite în text sau în grafică sau chiar în figuri. Vezi exemple:

Exemplul 1

un corp începe de la odihnă.

În această propoziție, se sugerează că viteza inițială a corpului a fost egală cu 0 (v₀ = 0) și că a suferit unele modificări, indicând existența unei accelerații. Este posibil să se deducă, în acest caz, că mișcarea sa este uniform variabilă.

Exemplul 2

O mașină, care se deplasează cu 20 m / s, frânează până la o oprire completă.

Analizând propoziția, ne-am dat seama că viteza inițială a corpului era egală cu 20 m / s (v₀ = 20 m / s) și că viteza finală a mașinii este 0, deoarece se oprește complet (v_f = 0 m / s). Deoarece viteza sa inițială este pozitivă și scade cu timpul, deducem că se îndepărtează de observator și de în același timp încetinește, deci este un uniform variat, progresiv și retardat.

2. Notați întotdeauna datele despre exerciții:Notează întotdeauna toate variabilele pe care le oferă exercițiul, precum și toate cele pe care ți le cere să le calculezi sau despre care nu mi-ai spus, dar sunt importante pentru rezolvarea problemei. Vezi un exemplu:

Un șofer, care circulă pe un drum cu 108 km / h, vede un semn de oprire și apoi acționează frânele vehiculului său, oprindu-se complet la 6 s după începerea frânării. Calculați modulul accelerației medii, în m / s², suferit de vehicul din cauza frânării.

Date:

v₀ = 108 km / h - viteza inițială
v_f = 0 m / s - viteza finală
Δt = 6 s - interval de timp
_m =? – accelerare medie (necunoscută)

3. Verificați unitățile:Unitățile trebuie să fie întotdeauna compatibile între ele, adică trebuie să fie toate reprezentate în același sistem de unități. Sistemul internațional de unități folosește standardul metrou și al doilea pentru distanțe și respectiv intervale de timp. Astfel, viteza trebuie dată în m / s. Vedeți câteva transformări utile:

1 kilometru = 1 km = 10³ m = 1000 m

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

1 kilometru pe oră = 1 km / h = 3,6 m / s (metri pe secundă)

1 mile pe oră = 1 mph = 0.44704 m / s (metri pe secundă)

Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)

Rețineți că în exemplul prezentat în punctul 2, avem o nepotrivire a unității și, prin urmare, trebuie să convertim 108 km / h în Domnișoară împărțind la 3,6.

Vezi și tu: Cum se rezolvă exercițiile referitoare la legile lui Newton?

4. Cunoașteți ecuațiile mișcării: Mișcarea uniformă, adică mișcarea fără accelerație, are o singură ecuație. Mișcarea accelerată are patru ecuații care pot fi utilizate în situații diferite. Verifică:

Viteza medie: Este ecuația utilizată pentru mișcarea uniformă, adică mișcarea a cărei viteză este constantă. În acest tip de mișcare, corpul mișcă spații egale la intervale egale de timp. Vedeți aceeași ecuație scrisă în două moduri diferite:

v_m = S
t

sau

s_f = S₀ + v_m.t

Subtitlu:

s₀ = poziția de plecare
s_f = poziția finală
ΔS = S_f - S₀ – Deplasare
v = Viteza medie
t = Interval de timp

accelerare medie: Este ecuația utilizată pentru mișcări uniform variate, adică mișcare a cărei viteză variază constant. În acest tip de mișcare, corpul își schimbă viteza în proporții egale în intervale egale de timp. Vedeți aceeași ecuație scrisă în două moduri diferite:

THE_m = ov
t

sau

v_f = v₀ + A_m.t

Subtitlu:

v₀ = viteza inițială
v_f = Viteza finală
Δv = v_f -v₀ – variația vitezei
THE_m = Accelerația medie
t = Interval de timp

Functia timp pozitie: Aceasta este ecuația folosită atunci când trebuie să găsim deplasarea sau poziția finală și inițială a unui mobil în mișcare cu accelerație constantă. Vedeți aceeași ecuație scrisă în două moduri diferite:

ΔS = v₀.t + THE_m.t²
2

s_f = S₀ + v₀.t + THE_m.t²
2

Subtitlu:

s₀ = poziția de plecare
s_f = poziția finală
ΔS = S_f - S₀ – Deplasare
v₀ = viteza inițială
THE_m = Accelerația medie
t = interval de timp

Ecuația Torricelli: Această ecuație este similară în utilizare cu ecuația prezentată mai sus, cu toate acestea, poate fi foarte utilă atunci când declarația exercițiului nu raportează momentul la care a avut loc mișcarea. Ceas:

v_f ² = v₀² + 2.A_m.ΔS

Subtitlu:

v_f= viteza finală
ΔS = S_f - S₀ – deplasare
v₀ = viteza inițială
THE_m = accelerare medie
De Rafael Hellerbrock
Absolvent în fizică

Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:

HELERBROCK, Rafael. „Cum se rezolvă exercițiile de cinematică?”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-resolver-exercicios-cinematica.htm. Accesat la 27 iunie 2021.