Ποιες είναι οι εξισώσεις κίνησης;

Οι εξισώσεις κίνησης είναι μαθηματικές περιγραφές της κίνησης ενός αντικειμένου. Μας λένε πώς η θέση, η ταχύτητα και η επιτάχυνση μιας αλλαγής αντικειμένου με την πάροδο του χρόνου. Αυτές οι εξισώσεις προέρχονται από τους νόμους κίνησης του Νεύτωνα και είναι θεμελιώδεις για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα αντικείμενα κινούνται στον πραγματικό κόσμο.

Εδώ είναι οι πιο συνηθισμένες εξισώσεις κίνησης για γραμμική κίνηση με συνεχή επιτάχυνση:

1. Εξίσωση ταχύτητας χρόνου:

* v =u + σε

* V: τελική ταχύτητα

* u: αρχική ταχύτητα

* a: επιτάχυνση

* t: φορά

2. Εξίσωση χρόνου μετατόπισης:

* s =ut + (1/2) at²

* s: εκτόπισμα

* u: αρχική ταχύτητα

* a: επιτάχυνση

* t: φορά

3. Εξίσωση μετατόπισης ταχύτητας:

* v² =u² + 2as

* V: τελική ταχύτητα

* u: αρχική ταχύτητα

* a: επιτάχυνση

* s: εκτόπισμα

Βασικά σημεία:

* σταθερή επιτάχυνση: Αυτές οι εξισώσεις ισχύουν μόνο για αντικείμενα που κινούνται με σταθερή επιτάχυνση.

* Γραμμική κίνηση: Περιγράφουν την κίνηση σε ευθεία γραμμή.

* παραδοχές: Αυτές οι εξισώσεις δεν αναλαμβάνουν αντίσταση αέρα ή άλλες εξωτερικές δυνάμεις που ενεργούν στο αντικείμενο.

Παράδειγμα:

Ας πούμε ότι ένα αυτοκίνητο ξεκινά από το REST (U =0 m/s) και επιταχύνεται με σταθερό ρυθμό 2 m/s2 για 5 δευτερόλεπτα. Χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις κίνησης, μπορούμε να βρούμε:

* Τελική ταχύτητα (v): v =u + at =0 + (2) (5) =10 m/s

* μετατόπιση (ες): S =ut + (1/2) at² =0 + (1/2) (2) (5) ² =25 μέτρα

Πέρα από τη γραμμική κίνηση:

Οι εξισώσεις κίνησης μπορούν να επεκταθούν για να περιγράψουν πιο σύνθετα σενάρια που περιλαμβάνουν περιστροφική κίνηση, κίνηση βλήματος και άλλους τύπους κίνησης. Ωστόσο, οι βασικές αρχές παραμένουν οι ίδιες:παρέχουν μαθηματικές σχέσεις μεταξύ της θέσης, της ταχύτητας και της επιτάχυνσης ενός αντικειμένου με την πάροδο του χρόνου.