Cómo calcular un cambio de velocidad basado en la aceleración

El uso de la física, se puede calcular lo que pasa cuando apartes. Por ejemplo, usted puede estar en un coche o en un paseo cuando de repente se acelera en una dirección particular. En este caso, al igual que el desplazamiento y la velocidad, la aceleración, la, es un vector.

Suponga que usted acaba arregló para golpear un roletazo en un juego de softball y usted está corriendo a primera base. Usted calcula que necesita el y componente de su velocidad para ser por lo menos 25.0 pies / segundo y que usted puede desviarse a 90 grados de su camino actual con una aceleración de 60,0 pies / segundo² en un intento de esquivar la primera base. ¿Es que la aceleración va a ser suficiente para cambiar la velocidad para lo que se necesita para estar en la décima de segundo que tienes antes de la primera base que toca con la pelota? Claro, usted está preparado para el desafío!

Su tiempo final, t_F, menos su tiempo inicial, t_yo, es igual a su cambio en el tiempo,

Usted puede encontrar su cambio en la velocidad con la siguiente ecuación:

Ahora se puede calcular el cambio en su velocidad de su velocidad original, ya que esta figura muestra.

Encontrar su nueva velocidad, v_F, se convierte en un asunto de suma de vectores. Eso significa que usted tiene que romper su velocidad original, v_yo, y el cambio en la velocidad,

en componentes. Esto es lo que v_yo es igual a:

Tú eres la mitad del camino. Ahora, ¿qué pasa

el cambio en su velocidad? Tu sabes

y eso la = 60.0 pies / segundo² a 90 grados de su camino actual, como la figura de arriba muestra. Usted puede encontrar la magnitud de

porque

Pero ¿qué pasa con el ángulo de

Si nos fijamos en la figura, se puede ver que

está en un ángulo de 90 grados a su ruta actual, que es en sí misma en un ángulo de 45 grados desde el positivo X-eje- por lo tanto,

está en un ángulo total de 135 grados con respecto a la positiva X-eje. Poniendo todo junto que significa que usted puede resolver

en sus componentes:

Ahora tiene todo lo que necesita para realizar la suma de vectores para encontrar su velocidad final:

Lo has hecho: v_F = (17.0, 25.4). los y componente de su velocidad final es más de lo necesario, que es 25.0 pies / segundo. Después de haber completado su cálculo, pones tu calculadora de distancia y apartes como estaba previsto. Y para sorpresa de todos, funciona - evadir el sobresalto primera base y hacerlo a la primera base de forma segura sin salir de la línea de base (algunos desviarse apretado de su parte!). La multitud ruge, y la punta de su casco, sabiendo que todo es debido a su conocimiento superior de la física. Tras el estruendo se apaga, usted toma una mirada astuta en la segunda base. ¿Se puede robar en el siguiente lanzamiento? Es hora de calcular los vectores, para que pueda obtener su calculadora de nuevo (no tan agradable a la multitud).

Tenga en cuenta que el desplazamiento total es una combinación de donde su velocidad inicial le lleva en el tiempo dado, sumado al desplazamiento que se obtiene de aceleración constante.