A cinemática é o ramo da física que descreve os fundamentos do movimento, e muitas vezes você tem a tarefa de encontrar uma quantidade determinada de conhecimento de alguns outros. Aprender as equações de aceleração constantes ajusta-o perfeitamente para este tipo de problema, e se você tiver que encontrar aceleração, mas só tiver uma velocidade inicial e final, juntamente com a distância percorrida, poderá determinar a aceleração. Você só precisa da correta das quatro equações e um pouco de álgebra para encontrar a expressão que você precisa.

TL; DR (muito longo; não leu)

Ache aceleração com velocidade e distância usando a fórmula:

a = (v ^{2 - u 2) /2s}

Isso se aplica somente à aceleração constante e a
significa aceleração, v> significa velocidade final, ui significa velocidade inicial e s é a distância percorrida entre a velocidade inicial e final.

As Equações de Aceleração Constantes

Existem quatro equações de aceleração constantes que você precisará para resolver todos os problemas como este. Eles só são válidos quando a aceleração é "constante", por isso, quando algo está acelerando a uma taxa consistente, em vez de acelerar cada vez mais rápido com o passar do tempo. A aceleração devido à gravidade pode ser usada como um exemplo de aceleração constante, mas os problemas geralmente especificam quando a aceleração continua a uma taxa constante.

As equações de aceleração constantes usam os seguintes símbolos: para aceleração, v
significa velocidade final, ue significa velocidade de partida, s significa deslocamento (ie distância percorrida) e t significa tempo. O estado das equações:

v = u + em

s> = 0.5 × ( u> + v
)

s
= ut> + 0.5 × em
²

v
^{2 = u
2 + 2 como}

Diferentes equações são úteis para situações diferentes, mas se você só tem as velocidades v
e você
, junto com a distância s
, a última equação atende perfeitamente às suas necessidades.

Reorganize as Equação para um

Obtenha a equação na forma correta reorganizando. Lembre-se, você pode reorganizar as equações da maneira que quiser, desde que faça a mesma coisa em ambos os lados da equação em cada etapa.

A partir de:

v < sup> 2 = u
^{2 + 2 como}

Subtraia u em ^{2 de ambos os lados para obter:}

v
^{2 - u
2 = 2 como}

Divida os dois lados em 2 s
(e inverta a equação) para obter:

um
= ( v ^{2 - u 2) /2 s}

Isto diz-lhe como encontrar aceleração com velocidade e distância. Lembre-se, porém, que isso se aplica apenas à aceleração constante em uma direção. As coisas ficam um pouco mais complicadas se você tiver que adicionar uma segunda ou terceira dimensão ao movimento, mas essencialmente você cria uma dessas equações para movimento em cada direção individualmente. Para uma aceleração variável, não há uma equação simples como esta para usar e você tem que usar cálculo para resolver o problema.

Um exemplo de cálculo de aceleração constante -

Imagine um carro viaja com aceleração constante, com uma velocidade de 10 metros por segundo (m /s) no início de uma pista de 1 km (ou seja, 1.000 metros) e uma velocidade de 50 m /s no final da pista. Qual é a aceleração constante do carro? Use a equação da última seção:

um
= ( v ^{2 - u 2) /2 s}

Lembrando que v
é a velocidade final e ue é a velocidade inicial. Então, você tem v e = 50 m /s, eu = = 10 m /se s e = 1000 m. Insira-os na equação para obter:

a
= ((50 m /s) ^{2 - (10 m /s) 2) /2 × 1000 m}

= (2.500 m ^{2 /s 2 - 100 m 2 /s 2) /2000 m}