Contenuto

• Al passo
• Parte 1 di 5: calcolo dello spostamento risultante
• Parte 2 di 5: se il vettore velocità e la durata del tempo sono noti
• Parte 3 di 5: quando vengono forniti la velocità, l'accelerazione e il tempo
• Parte 4 di 5: calcolo dello spostamento angolare
• Parte 5 di 5: Capire lo spostamento
• Suggerimenti
• Necessità

Il termine spostamento in fisica si riferisce al cambiamento al posto di un oggetto. Quando si calcola lo spostamento, si misura di quanto un oggetto si è spostato in base ai dati dalla posizione iniziale e dalla posizione finale. La formula utilizzata per determinare lo spostamento dipende dalle variabili fornite in un esercizio. Eseguire i passaggi seguenti per imparare a calcolare lo spostamento di un oggetto.

Al passo

Parte 1 di 5: calcolo dello spostamento risultante

1. Utilizzare la formula per lo spostamento risultante utilizzando l'unità di lunghezza utilizzata per specificare la posizione iniziale e finale. Sebbene la distanza sia diversa dallo spostamento, una dichiarazione di spostamento risultante indicherà quanti "metri" ha percorso un oggetto. Usa queste unità di misura per calcolare lo spostamento, la distanza di un oggetto dalla sua posizione originale.
   • L'equazione per lo spostamento risultante è: s = √x² + y². "S" sta per spostamento. X è la prima direzione in cui si muove l'oggetto ey è la seconda direzione in cui si muove l'oggetto. Se il tuo oggetto si muove solo in una direzione, allora y = 0.
   • Un oggetto può muoversi solo in massimo 2 direzioni, perché lo spostamento lungo la linea nord-sud o la linea est-ovest è considerato un movimento neutrale.
2. Collegare i punti in base all'ordine di movimento ed etichettare questi punti dalla A alla Z. Usa un righello per disegnare linee rette da un punto all'altro.
   • Inoltre, non dimenticare di collegare il punto iniziale con il punto finale, utilizzando una linea retta. Questo è lo spostamento che calcoleremo.
   • Ad esempio, se un oggetto viaggia prima 300 metri a est e poi 400 metri a nord, si forma un triangolo rettangolo. AB è il primo lato e BC il secondo lato del triangolo. AC è l'ipotenusa del triangolo e il suo valore è lo spostamento dell'oggetto. In questo esempio, le due direzioni sono "est" e "nord".
3. Immettere i valori per x² e y². Ora che conosci la direzione in cui si sta muovendo il tuo oggetto, puoi inserire i valori per le variabili rilevanti.
   • Ad esempio, x = 300 e y = 400. La tua equazione ora ha questo aspetto: s = √300² + 400².
4. Elabora l'equazione. Calcola prima 300² e poi 400², sommali e sottrai la radice quadrata della somma.
   • Ad esempio: s = √90000 + 160000. s = √250000. s = 500. Ora sai che lo spostamento è pari a 500 metri.

Parte 2 di 5: se il vettore velocità e la durata del tempo sono noti

1. Usa questa formula se il problema fornisce il vettore di velocità e la durata. Può accadere che un'attività di fisica non menziona la distanza percorsa, ma indica per quanto tempo un oggetto è stato in transito ea quale velocità. È quindi possibile calcolare lo spostamento utilizzando la durata e la velocità.
   • In questo caso, l'equazione sarà simile a questa: s = 1/2 (u + v) t. u = la velocità iniziale dell'oggetto, la velocità alla quale l'oggetto ha iniziato a muoversi in una certa direzione. v = la velocità finale dell'oggetto o quanto è andato alla fine. t = il tempo impiegato dall'oggetto per raggiungere la sua destinazione.
   • Ad esempio: un'auto funziona per 45 secondi. L'auto ha virato a ovest alla velocità di 20 m / s (velocità iniziale) e alla fine della strada la velocità è di 23 m / s (velocità finale). Calcolato lo spostamento in base a questi dati.
2. Immettere i valori per la velocità e il tempo. Ora che sai da quanto tempo l'auto ha funzionato e qual erano la velocità iniziale e quella finale, puoi trovare la distanza dal punto di partenza al punto finale.
   • L'equazione sarà simile a questa: s = 1/2 (20 + 23) 45.
3. Valuta l'equazione dopo aver inserito i valori. Ricordati di calcolare i termini nell'ordine corretto, altrimenti lo spostamento andrà storto.
   • Per questo confronto, non importa molto se cambi accidentalmente le velocità di inizio e fine. Poiché aggiungi prima questi valori insieme, questo non ha importanza. Ma con altre equazioni, lo scambio delle velocità di inizio e di fine può influire sulla risposta finale o sul valore dello spostamento.
   • La tua equazione ora ha questo aspetto: s = 1/2 (43) 45. Per prima cosa, dividi 43 per 2 per ottenere 21,5 come risposta. Moltiplica 21,5 per 45, che dà la risposta a 967,5 metri. 967.5 è la cilindrata dell'auto vista dal punto di partenza.

Parte 3 di 5: quando vengono forniti la velocità, l'accelerazione e il tempo

1. Un altro confronto è necessario se viene fornita l'accelerazione, insieme alla velocità e al tempo. Con un tale incarico sai qual era la velocità iniziale dell'oggetto, qual è l'accelerazione e per quanto tempo l'oggetto è stato sulla strada. Hai bisogno della seguente equazione.
   • L'equazione per questo tipo di problema è simile a questa: s = ut + 1 / 2at². La "u" rappresenta ancora la velocità iniziale; La "a" è l'accelerazione dell'oggetto o la velocità con cui cambia la velocità dell'oggetto. La variabile "t" può indicare la durata totale del tempo oppure può indicare un periodo specifico in cui l'oggetto ha accelerato. In ogni caso, questo è indicato in unità di tempo come secondi, ore, ecc.
   • Supponiamo che un'auto con una velocità iniziale di 25 m / s ottenga un'accelerazione di 3 m / s2 per un periodo di 4 secondi. Qual è la cilindrata dell'auto dopo 4 secondi?
2. Immettere i valori nella posizione corretta nell'equazione. A differenza dell'equazione precedente, qui viene mostrata solo la velocità iniziale, quindi assicurati di inserire i valori corretti.
   • In base all'esempio sopra, l'equazione dovrebbe ora essere simile a questa: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Può certamente aiutare se metti le parentesi intorno ai valori di accelerazione e tempo per mantenere separati i numeri.
3. Calcola lo spostamento risolvendo l'equazione. Un modo rapido per aiutarti a ricordare l'ordine delle operazioni in un'equazione è lo mnemonico "Mr. van Dale in attesa di risposta". Indica tutte le operazioni aritmetiche in sequenza (esponenziazione, moltiplicazione, divisione, radice quadrata, addizione e sottrazione).
   • Diamo uno sguardo più da vicino all'equazione: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². L'ordine è: 4² = 16; quindi 16 x 3 = 48; quindi 25 x 4 = 100; e se last 48/2 = 24. L'equazione ora appare così: s = 100 + 24. Dopo l'aggiunta, questo dà s = ​​124, lo spostamento è di 124 metri.

Parte 4 di 5: calcolo dello spostamento angolare

1. Determinazione dello spostamento angolare quando un oggetto si sposta lungo una curva. Sebbene continuerai a calcolare lo spostamento utilizzando una linea retta, avrai bisogno della differenza tra la posizione iniziale e quella finale lungo un percorso curvo.
   • Prendi una ragazza che cavalca una giostra come esempio. Mentre gira intorno all'esterno della ruota, si muove in cerchio. Lo spostamento angolare cerca di trovare la distanza più breve tra la posizione iniziale e quella finale quando un oggetto non si muove in linea retta.
   • La formula dello spostamento angolare è: θ = S / r, dove "s" è lo spostamento lineare, "r" è il raggio e "θ" è lo spostamento angolare. Lo spostamento lineare è la distanza percorsa da un oggetto lungo un cerchio. Il raggio o il raggio è la distanza di un oggetto dal centro del cerchio. Lo spostamento angolare è il valore che vogliamo conoscere.
2. Immettere i valori dello spostamento lineare e del raggio nell'equazione. Ricorda che il raggio è la distanza dal centro di un cerchio al bordo; può essere che il diametro sia dato in un esercizio, nel qual caso dovrai dividerlo per 2 per trovare il raggio del cerchio.
   • Un esempio di esercizio: una ragazza è su una giostra. La sua sedia è a una distanza di 1 metro dal centro del cerchio (il raggio). Se la ragazza si muove lungo un arco circolare di 1,5 metri (spostamento lineare), qual è il suo spostamento angolare?
   • L'equazione ha questo aspetto: θ = 1.5 / 1.
3. Dividi lo spostamento lineare per il raggio. Questo ti darà lo spostamento angolare dell'oggetto.
   • Dopo la divisione 1.5 / 1 ti rimane 1.5. Lo spostamento angolare della ragazza è di 1,5 radianti.
   • Poiché lo spostamento angolare indica di quanto un oggetto ha ruotato dalla sua posizione iniziale, è necessario rappresentarlo in radianti, non come distanza. I radianti sono unità utilizzate per misurare gli angoli.

Parte 5 di 5: Capire lo spostamento

1. È importante capire che a volte "distanza" significa qualcosa di diverso da "spostamento".“La distanza dice qualcosa su quanto un oggetto si è spostato in totale.
   • La distanza è qualcosa che chiamiamo anche "quantità scalare". È un modo per indicare la distanza che hai percorso, ma non dice nulla sulla direzione in cui ti sei spostato.
   • Ad esempio, se cammini per 2 metri a est, 2 metri a sud, 2 metri a ovest e di nuovo a 2 metri a nord, sei tornato al punto di partenza. Sebbene tu abbia coperto una distanza totale di 10 metri, il tuo spostamento è di 0 metri perché il tuo punto finale è lo stesso del tuo punto di partenza.
2. Lo spostamento è la differenza tra due punti. Lo spostamento non è la somma dei movimenti come nel caso della distanza; riguarda solo la parte tra il punto iniziale e il punto finale.
   • Lo spostamento viene anche definito "quantità vettoriale" e si riferisce al cambiamento nella posizione di un oggetto rispetto alla direzione in cui l'oggetto si sta muovendo.
   • Immagina di camminare per 5 metri verso est. Se cammini di nuovo 5 metri a ovest, ti sposterai nella direzione opposta, tornando al punto di partenza. Anche se hai camminato per un totale di 10 metri, la tua posizione non è cambiata e il tuo spostamento è di 0 metri.
3. Assicurati di ricordare le parole "avanti e indietro" quando provi a immaginare una mossa. La direzione opposta annullerà il movimento nella direzione originale.
   • Immagina un allenatore di calcio che rimbalza avanti e indietro lungo le linee laterali. Mentre dava indicazioni ai giocatori, ha camminato lungo la linea più volte, avanti e indietro. Se dovessi tenere d'occhio il pullman, vedresti la distanza che sta percorrendo. Ma cosa succede se l'allenatore si ferma per dire qualcosa a un difensore? Se si trova in un luogo diverso dal suo punto di partenza, guardi il movimento dell'allenatore (in un certo momento).
4. Lo spostamento viene misurato utilizzando una linea retta, non un percorso circolare. Per scoprire lo spostamento, cerca il percorso più breve tra due punti diversi.
   • Un percorso curvo alla fine ti condurrà dal punto iniziale al punto finale, ma questa non è la via più breve. Per aiutarti a immaginarlo, immagina di camminare in linea retta e di essere trattenuto da un pilastro o da un altro ostacolo. Non puoi attraversare il pilastro, quindi aggiralo. Anche se finisci nello stesso posto come se fossi passato direttamente attraverso il pilastro, hai comunque dovuto percorrere una strada più lunga per arrivarci.
   • Sebbene lo spostamento sia preferibilmente in linea retta, è possibile misurare lo spostamento di un oggetto che "si" muove lungo un percorso curvo. Questo è chiamato "spostamento angolare" e può essere calcolato trovando la distanza più breve che esiste tra il punto iniziale e il punto finale.
5. Comprendi che lo spostamento può anche avere un valore negativo, al contrario della distanza. Se il punto finale viene raggiunto spostandosi in una direzione opposta alla direzione in cui sei decollato (rispetto al punto iniziale), il tuo spostamento è negativo.
   • Ad esempio, supponiamo di camminare 5 metri a est e poi 3 metri a ovest. Sebbene tu sia tecnicamente a 2 metri dal punto di partenza, lo spostamento è -2 perché ti stai muovendo nella direzione opposta in quel punto. La distanza sarà sempre positiva, perché non puoi "annullare" una distanza che hai percorso.
   • Spostamento negativo non significa diminuzione dello spostamento. È semplicemente un modo per indicare che il movimento sta avvenendo nella direzione opposta.
6. Renditi conto che i valori di distanza e spostamento a volte possono essere gli stessi. Se cammini dritto per 25 metri e poi ti fermi, la distanza che hai percorso è uguale allo spostamento, semplicemente perché non hai cambiato direzione.
   • Questo è possibile solo se ti muovi in ​​linea retta dal punto di partenza e senza cambiare direzione in seguito. Ad esempio, supponi di vivere a San Francisco, in California, e di trovare un lavoro a Las Vegas, in Nevada. Dovrai quindi trasferirti a Las Vegas per vivere più vicino al tuo lavoro. Se prendi l'aereo, un volo diretto da San Francisco a Las Vegas, hai percorso 670 km e il tuo dislocamento è di 670 km.
   • Tuttavia, se viaggi in auto da San Francisco a Las Vegas, il tuo viaggio potrebbe essere ancora di 670 km ma nel frattempo hai percorso 906 km. Poiché la guida di solito comporta un cambio di direzione (svoltare, prendere un altro percorso), hai percorso una distanza molto maggiore della distanza più breve tra le due città.

Suggerimenti

• Lavora accuratamente
• Non memorizzare le formule, ma cerca di capire come funzionano

Necessità

• Calcolatrice
• Telemetro