No mundo da física, velocidade (v), posição (x), aceleração (a) e tempo (t) são os quatro ingredientes principais na resolução de equações de movimento. Você pode obter a aceleração, a velocidade inicial (v _{0) e o tempo decorrido de uma partícula e precisa resolver a velocidade final (v f). Uma variedade de outras permutações aplicáveis a inúmeros cenários do mundo real é possível. Esses conceitos aparecem em quatro equações essenciais:}

1. x \u003d v _{0t + (1/2) em ²}

2. v _{f ^{2 \u003d v 0 2 + 2ax}}

3. v _{f \u003d v 0 + em}

4. x \u003d (v _{0/2 + v f /2) (t)}

Essas equações são úteis no cálculo da velocidade (equivalente à velocidade para os propósitos atuais) de uma partícula que se move com constante aceleração no momento em que atinge um objeto inflexível, como o solo ou uma parede sólida. Em outras palavras, você pode usá-las para calcular a velocidade do impacto ou, em termos das variáveis acima, v _{f.
Etapa 1: Avalie suas variáveis}

Se o seu problema envolver um objeto caindo descanse sob a influência da gravidade, então v _{0 \u003d 0 e a \u003d 9,8 m /s ^{2 e você só precisa saber o tempo t ou a distância caída x para prosseguir (consulte a Etapa 2). Se, por outro lado, você puder obter o valor da aceleração a para um carro viajando horizontalmente por uma determinada distância x ou por um determinado tempo t, exigindo que você resolva um problema intermediário antes de determinar v f (consulte a Etapa 3).
Etapa 2: Um objeto em queda}}

Se você sabe que um objeto que caiu de um telhado está caindo por 3,7 segundos, qual a velocidade dele?

Da equação 3 acima , você sabe que v _{f \u003d 0 + (9.8) (3.7) \u003d 36.26 m /s.}

Se você não tiver tempo, mas souber que o objeto caiu 80 metros (cerca de 260 pés). , ou 25 histórias), você usaria a equação 2:

v _{f ^{2 \u003d 0 + 2 (9.8) (80) \u003d 1.568}}

v _{f \u003d √ 1.568 \u003d 39,6 m /s}

Você terminou!
Etapa 3: Um carro em alta velocidade

Digamos que você sabe que um carro que partiu de uma paralisação estava acelerando em 5,0 m /s por 400 metros (cerca de um quarto de milha) antes de passar por um grande pedaço de papel configurado para uma exibição comemorativa. Na equação 1 acima,

400 \u003d 0 + (1/2) (5) t ²

400 \u003d (2,5) t ²

160 \u003d t ²

t \u003d 12,65 segundos

A partir daqui, você pode usar a equação 3 para encontrar v _f:

v _{f \u003d 0 + (5) (12,65)}

\u003d 63,25 m /s
Dica

Sempre use uma equação primeiro para a qual existe apenas um desconhecido, que não é necessariamente aquele que contém a variável de interesse final.