Innhold

• Å trå
• Del 1 av 5: Beregning av den resulterende forskyvningen
• Del 2 av 5: Hvis hastighetsvektoren og tidsvarigheten er kjent
• Del 3 av 5: Når hastighet, akselerasjon og tid er gitt
• Del 4 av 5: Beregning av vinkelforskyvningen
• Del 5 av 5: Forstå forskyvning
• Tips
• Nødvendigheter

Begrepet forskyvning i fysikk refererer til endringen i stedet for et objekt. Når du beregner forskyvningen, måler du hvor mye et objekt har beveget seg basert på dataene fra startposisjonen og sluttposisjonen. Formelen du bruker for å bestemme forskyvningen, avhenger av variablene gitt i en øvelse. Ta følgende trinn for å lære å beregne forskyvningen til et objekt.

Å trå

Del 1 av 5: Beregning av den resulterende forskyvningen

1. Bruk formelen for den resulterende forskyvningen ved hjelp av lengdeenheten som brukes til å spesifisere start- og sluttposisjon. Mens avstanden er forskjellig fra forskyvning, vil en resulterende forskyvningssetning indikere hvor mange "meter" et objekt har reist. Bruk disse måleenhetene til å beregne forskyvningen, hvor langt et objekt er fra den opprinnelige plasseringen.
   • Ligningen for den resulterende forskyvningen er: s = √x² + y². "S" står for forskyvning. X er den første retningen objektet beveger seg i og y er den andre retningen objektet beveger seg i. Hvis objektet bare beveger seg i 1 retning, så er y = 0.
   • Et objekt kan bare bevege seg i maksimalt to retninger, fordi det å bevege seg langs nord-sør-linjen eller øst-vest-linjen betraktes som en nøytral bevegelse.
2. Koble punktene i henhold til rekkefølgen på bevegelse og merk disse punktene fra AZ. Bruk en linjal for å tegne rette linjer fra punkt til punkt.
   • Ikke glem å koble startpunktet til sluttpunktet, ved hjelp av en rett linje. Dette er forskyvningen vi skal beregne.
   • For eksempel, hvis et objekt først reiser 300 meter øst og deretter 400 meter nord, dannes en rett trekant. AB er den første siden og BC den andre siden av trekanten. AC er trekantenes hypotenuse, og dens verdi er objektets forskyvning. I dette eksemplet er de to retningene "øst" og "nord".
3. Skriv inn verdiene for x² og y². Nå som du vet retningen objektet ditt beveger seg i, kan du angi verdiene for de aktuelle variablene.
   • For eksempel x = 300 og y = 400. Ligningen din ser nå slik ut: s = √300² + 400².
4. Regn ut ligningen. Beregn først 300² og deretter 400², legg dem sammen og trekk kvadratroten av summen.
   • For eksempel: s = √90000 + 160000. s = √250000. s = 500. Du vet nå at forskyvningen er lik 500 meter.

Del 2 av 5: Hvis hastighetsvektoren og tidsvarigheten er kjent

1. Bruk denne formelen hvis problemet gir hastighetsvektoren og varigheten. Det kan hende at en fysikkoppgave ikke nevner den tilbakelagte avstanden, men den angir hvor lenge et objekt har vært i transitt og i hvilken hastighet. Deretter kan du beregne forskyvningen ved hjelp av varighet og hastighet.
   • I dette tilfellet vil ligningen se slik ut: s = 1/2 (u + v) t. u = starthastigheten til objektet, hastigheten som objektet begynte å bevege seg i en bestemt retning. v = den endelige hastigheten på objektet, eller hvor fort det gikk på slutten. t = hvor lang tid det tok før objektet nådde målet.
   • For eksempel: En bil går i 45 sekunder. Bilen sving vestover med en hastighet på 20 m / s (starthastighet) og ved enden av gaten er farten 23 m / s (sluttfart). Beregnet forskyvningen basert på disse dataene.
2. Angi verdiene for hastighet og tid. Nå som du vet hvor lenge bilen har kjørt, og hva utgangshastigheten og sluttfarten var, kan du finne avstanden fra startpunktet til sluttpunktet.
   • Ligningen vil se slik ut: s = 1/2 (20 + 23) 45.
3. Evaluer ligningen når du har angitt verdiene. Husk å beregne vilkårene i riktig rekkefølge, ellers vil forskyvningen gå galt.
   • For denne sammenligningen betyr det ikke så mye om du ved et uhell bytter start- og slutthastighet. Fordi du legger disse verdiene sammen først, betyr ikke dette noe. Men med andre ligninger kan bytte av start- og slutthastighet påvirke det endelige svaret eller verdien på forskyvningen.
   • Ligningen din ser nå slik ut: s = 1/2 (43) 45. Del først 43 med 2 for å gi 21,5 som svar. Multipliser 21,5 med 45, noe som gir svaret 967,5 meter. 967.5 er forskyvningen av bilen sett fra startpunktet.

Del 3 av 5: Når hastighet, akselerasjon og tid er gitt

1. En annen sammenligning er nødvendig hvis akselerasjonen er gitt, sammen med hastighet og tid. Med en slik oppgave vet du hva starthastigheten til objektet var, hva akselerasjonen er og hvor lenge objektet har vært på veien. Du trenger følgende ligning.
   • Ligningen for denne typen problemer ser slik ut: s = ut + 1 / 2at². "U" representerer fortsatt starthastigheten; "A" er akselerasjonen til objektet, eller hvor raskt hastigheten på objektet endres. Variabelen "t" kan enten bety den totale varigheten av tiden, eller den kan indikere en bestemt periode der objektet har akselerert. Uansett er dette indikert i tidsenheter som sekunder, timer osv.
   • Anta at en bil med en starthastighet på 25 m / s får en akselerasjon på 3 m / s2 i en periode på 4 sekunder. Hva er forskyvningen av bilen etter 4 sekunder?
2. Skriv inn verdiene på riktig sted i ligningen. I motsetning til den forrige ligningen vises bare starthastigheten her, så sørg for å angi de riktige verdiene.
   • Basert på eksemplet ovenfor, skal ligningen din nå se slik ut: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Det kan absolutt hjelpe hvis du setter parenteser rundt akselerasjons- og tidsverdiene for å holde tallene atskilt.
3. Beregn forskyvningen ved å løse ligningen. En rask måte å hjelpe deg med å huske rekkefølgen på operasjoner i en ligning er mnemonikken "Mr. van Dale Waiting For Answer". Indikerer alle aritmetiske operasjoner i rekkefølge (eksponentiering, multiplikasjon, divisjon, kvadratrot, addisjon og subtraksjon).
   • La oss se nærmere på ligningen: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Bestillingen er: 4² = 16; deretter 16 x 3 = 48; deretter 25 x 4 = 100; og hvis siste 48/2 = 24. Ligningen ser nå slik ut: s = 100 + 24. Etter tilsetning gir dette s = 124, er forskyvningen 124 meter.

Del 4 av 5: Beregning av vinkelforskyvningen

1. Bestemme vinkelforskyvningen når et objekt beveger seg langs en kurve. Selv om du fortsatt vil beregne forskyvningen ved hjelp av en rett linje, trenger du forskjellen mellom start- og sluttposisjonene langs en buet bane.
   • Ta en jente som kjører en karusell som et eksempel. Mens hun snurrer rundt utsiden av hjulet, beveger hun seg i en sirkel. Vinkelforskyvning prøver å finne den korteste avstanden mellom start- og sluttposisjon når et objekt ikke beveger seg i en rett linje.
   • Vinkelforskyvningsformelen er: θ = S / r, hvor "s" er lineær forskyvning, "r" er radius, og "θ" er vinkelforskyvning. Lineær forskyvning er avstanden et objekt beveger seg langs en sirkel. Radius eller radius er avstanden til et objekt fra sentrum av sirkelen. Vinkelforskyvning er verdi vi vil vite.
2. Angi verdiene til lineær forskyvning og radius i ligningen. Husk at radius er avstanden fra sentrum av en sirkel til kanten; det kan være at diameteren er gitt i en øvelse, i så fall må du dele den med 2 for å finne sirkelens radius.
   • Et eksempel på en øvelse: En jente er på en god tur. Stolen hennes er i en avstand på 1 meter fra sentrum av sirkelen (radiusen). Hvis jenta beveger seg langs en 1,5 meter sirkelbue (lineær forskyvning), hva er vinkelforskyvningen hennes?
   • Ligningen ser slik ut: θ = 1,5 / 1.
3. Del den lineære forskyvningen med radiusen. Dette vil gi deg vinkelforskyvningen til objektet.
   • Etter divisjon 1.5 / 1 sitter du igjen med 1.5. Jentas vinkelforskyvning er 1,5 radianer.
   • Fordi vinkelforskyvning indikerer hvor mye et objekt har rotert fra utgangsposisjonen, er det nødvendig å representere dette i radianer, ikke som en avstand. Radianer er enheter som brukes til å måle vinkler.

Del 5 av 5: Forstå forskyvning

1. Det er viktig å forstå at noen ganger betyr "avstand" noe annet enn "forskyvning.“Avstand sier noe om hvor langt et objekt totalt har beveget seg.
   • Avstand er noe vi også kaller en "skalar mengde". Det er en måte å indikere hvor mye avstand du har reist, men det sier ikke noe om retningen du har beveget deg.
   • For eksempel, hvis du går 2 meter øst, 2 meter sør, 2 meter vest og 2 meter nord igjen, er du tilbake på startpunktet ditt. Selv om du tilbakelagte en total avstand på 10 meter, er forskyvningen din 0 meter fordi sluttpunktet ditt er det samme som startpunktet.
2. Forskyvning er forskjellen mellom to punkter. Forskyvning er ikke summen av bevegelser som er tilfelle med avstand; det handler bare om delen mellom start og sluttpunkt.
   • Forskyvning blir også referert til som en "vektormengde" og refererer til endringen i posisjonen til et objekt i forhold til retningen objektet beveger seg i.
   • Tenk deg at du går 5 meter mot øst. Hvis du går 5 meter vest igjen, vil du bevege deg i motsatt retning, tilbake til startpunktet. Selv om du har gått totalt 10 meter, har ikke posisjonen din endret seg, og forskyvningen din er 0 meter.
3. Husk ordene "frem og tilbake" når du prøver å forestille deg et trekk. Den motsatte retningen vil angre bevegelsen i den opprinnelige retningen.
   • Tenk deg en fotballtrener som hopper frem og tilbake langs sidelinjen. Mens han ga instruksjoner til spillerne, gikk han langs linjen flere ganger, frem og tilbake. Hvis du skulle holde øye med treneren, ville du se avstanden han reiser. Men hva om treneren slutter å si noe til en forsvarer? Hvis han er på et annet sted enn utgangspunktet, ser du på trenerens bevegelse (på et bestemt tidspunkt).
4. Forskyvning måles ved hjelp av en rett linje, ikke en sirkulær bane. For å finne ut forskyvningen, se etter den korteste veien mellom to forskjellige punkter.
   • En buet sti vil til slutt føre deg fra startpunkt til sluttpunkt, men dette er ikke den korteste veien. For å hjelpe deg med å forestille deg dette, forestill deg å gå i en rett linje og bli holdt tilbake av en søyle eller annen hindring. Du kan ikke gå gjennom søylen, så gå rundt den. Selv om du havner på samme sted som om du hadde gått rett gjennom søylen, måtte du likevel reise lengre vei for å komme dit.
   • Selv om forskyvning fortrinnsvis er i en rett linje, er det mulig å måle forskyvningen av et objekt som "gjør" beveger seg langs en buet bane. Dette kalles "vinkelforskyvningen" og det kan beregnes ved å finne den korteste avstanden som eksisterer mellom startpunkt og sluttpunkt.
5. Forstå at forskyvning også kan ha en negativ verdi, i motsetning til avstand. Hvis du når endepunktet ved å bevege deg i en motsatt retning av retningen du tok av (i forhold til startpunktet), er forskyvningen din negativ.
   • Anta for eksempel at du går 5 meter mot øst og deretter 3 meter mot vest. Selv om du teknisk sett er 2 meter unna startpunktet, er forskyvningen -2 fordi du beveger deg i motsatt retning på det punktet. Avstanden vil alltid være positiv, fordi du ikke kan "angre" en avstand du har reist.
   • Negativ forskyvning betyr ikke at forskyvning avtar. Det er rett og slett en måte å indikere at bevegelsen skjer i motsatt retning.
6. Innse at avstanden og forskyvningsverdiene noen ganger kan være de samme. Hvis du går rett i 25 meter og deretter stopper, er avstanden du har reist lik forskyvningen, rett og slett fordi du ikke endret retning.
   • Dette er bare mulig hvis du beveger deg i en rett linje fra startpunktet, og uten å endre retning etterpå. Anta for eksempel at du bor i San Francisco, California og får jobb i Las Vegas, Nevada. Du må da flytte til Las Vegas for å bo nærmere arbeidet ditt. Hvis du tar flyet, en direkteflyvning fra San Francisco til Las Vegas, har du tilbakelagt 670 km og forskyvningen din er 670 km.
   • Imidlertid, hvis du reiser med bil fra San Francisco til Las Vegas, kan reisen din fremdeles være 670 km, men du har tilbakelagt 906 km i mellomtiden. Siden kjøring vanligvis innebærer en retningsendring (sving, tar en annen rute), har du reist mye større avstand enn den korteste avstanden mellom de to byene.

Tips

• Arbeid nøyaktig
• Ikke legg formlene utenat, men prøv å forstå hvordan de fungerer

Nødvendigheter

• Kalkulator
• Avstandsmåler