변위 계산

작가: Roger Morrison
창조 날짜: 4 구월 2021
업데이트 날짜: 20 6 월 2024
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10분에 정리하는 물리학1 등가속도 직선 운동
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물리학에서 변위라는 용어는 물체의 위치 변화를 나타냅니다. 변위를 계산할 때 시작 위치와 끝 위치의 데이터를 기반으로 물체가 얼마나 움직 였는지 측정합니다. 변위를 결정하는 데 사용하는 공식은 연습에서 주어진 변수에 따라 다릅니다. 물체의 변위를 계산하는 방법을 배우려면 다음 단계를 수행하십시오.

단계로

5 단계 중 1 : 결과 변위 계산

  1. 시작 및 끝 위치를 지정하는 데 사용 된 길이 단위를 사용하여 결과 변위에 대한 공식을 사용합니다. 거리는 변위와 다르지만 결과 변위 문은 물체가 이동 한 "미터"수를 나타냅니다. 이러한 측정 단위를 사용하여 변위, 객체가 원래 위치에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지 계산합니다.
    • 결과 변위에 대한 방정식은 다음과 같습니다. s = √x² + y². "S"는 변위를 나타냅니다. X는 물체가 움직이는 첫 번째 방향이고 y는 물체가 움직이는 두 번째 방향입니다. 개체가 한 방향으로 만 이동하면 y = 0입니다.
    • 남북 선 또는 동서 선을 따라 이동하는 것은 중립적 인 이동으로 간주되기 때문에 개체는 최대 두 방향으로 만 이동할 수 있습니다.
  2. 이동 순서에 따라 점을 연결하고 A-Z에서이 점에 레이블을 지정합니다. 눈금자를 사용하여 점에서 점으로 직선을 그립니다.
    • 또한 직선을 사용하여 시작점과 끝점을 연결하는 것을 잊지 마십시오. 이것이 우리가 계산할 변위입니다.
    • 예를 들어, 물체가 먼저 동쪽으로 300 미터, 북쪽으로 400 미터를 이동하면 직각 삼각형이 형성됩니다. AB는 삼각형의 첫 번째 변이고 BC는 두 번째 변입니다. AC는 삼각형의 빗변이고 그 값은 물체의 변위입니다. 이 예에서 두 방향은 "동쪽"과 "북쪽"입니다.
  3. x² 및 y² 값을 입력합니다. 이제 물체가 움직이는 방향을 알았으므로 관련 변수에 대한 값을 입력 할 수 있습니다.
    • 예를 들어, x = 300 및 y = 400입니다. 이제 방정식은 다음과 같습니다. s = √300² + 400².
  4. 방정식을 풀어보세요. 먼저 300²를 계산 한 다음 400²를 계산하고 함께 더하고 합계의 제곱근을 뺍니다.
    • 예 : s = √90000 + 160000. s = √250000. s = 500. 이제 변위가 500 미터임을 알 수 있습니다.

파트 2/5 : 속도 벡터 및 시간 기간을 알고있는 경우

  1. 문제가 속도 벡터와 지속 시간을 제공하는 경우이 공식을 사용하십시오. 물리 작업에서 이동 한 거리를 언급하지 않을 수 있지만 물체가 얼마나 오래 이동했으며 어떤 속도로 이동했는지를 나타냅니다. 그런 다음 지속 시간과 속도를 사용하여 변위를 계산할 수 있습니다.
    • 이 경우 방정식은 다음과 같습니다. s = 1/2 (u + v) t. u = 물체의 초기 속도, 물체가 특정 방향으로 움직이기 시작한 속도. v = 물체의 최종 속도 또는 끝에서 얼마나 빨리 갔는지. t = 객체가 목적지에 도달하는 데 걸린 시간.
    • 예 : 자동차가 45 초 동안 달린다. 차는 20m / s (초기 속도)의 속도로 서쪽으로 회전했고 거리 끝에서 속도는 23m / s (최종 속도)입니다. 이 데이터를 기반으로 변위를 계산했습니다.
  2. 속도와 시간 값을 입력하십시오. 이제 자동차가 얼마나 오래 달렸는지, 초기 속도와 최종 속도를 알았으므로 시작 지점에서 끝 지점까지의 거리를 찾을 수 있습니다.
    • 방정식은 다음과 같습니다 : s = 1/2 (20 + 23) 45.
  3. 값을 입력 한 후 방정식을 평가하십시오. 올바른 순서로 항을 계산해야합니다. 그렇지 않으면 변위가 잘못됩니다.
    • 이 비교를 위해 실수로 시작 및 종료 속도를 전환하는 것은 중요하지 않습니다. 이러한 값을 먼저 추가하기 때문에 이것은 중요하지 않습니다. 그러나 다른 방정식의 경우 시작 및 끝 속도를 바꾸면 최종 답 또는 변위 값에 영향을 미칠 수 있습니다.
    • 이제 방정식은 다음과 같습니다. s = 1/2 (43) 45. 먼저 43을 2로 나누면 21.5가 답이됩니다. 21.5에 45를 곱하면 967.5 미터가됩니다. 967.5는 출발점에서 본 차량의 변위입니다.

5 단계 중 3 : 속도, 가속도 및 시간이 주어질 때

  1. 속도와 시간과 함께 가속도가 주어지면 또 다른 비교가 필요합니다. 이러한 할당을 통해 물체의 초기 속도, 가속도 및 물체가 도로에서 얼마나 오래 있었는지 알 수 있습니다. 다음 방정식이 필요합니다.
    • 이러한 유형의 문제에 대한 방정식은 다음과 같습니다. s = ut + 1 / 2at². "u"는 여전히 초기 속도를 나타냅니다. "a"는 물체의 가속도 또는 물체의 속도가 얼마나 빨리 변하는지를 나타냅니다. 변수 "t"는 총 시간 기간을 의미하거나 물체가 가속 된 특정 기간을 나타낼 수 있습니다. 어느 쪽이든 초, 시간 등과 같은 시간 단위로 표시됩니다.
    • 초기 속도가 25m / s 인 자동차가 4 초 동안 3m / s2의 가속을 얻는다고 가정합니다. 4 초 후 차량의 변위는 얼마입니까?
  2. 방정식의 올바른 위치에 값을 입력하십시오. 이전 방정식과 달리 여기에는 초기 속도 만 표시되므로 올바른 값을 입력해야합니다.
    • 위의 예에 따라 방정식은 이제 다음과 같이 표시됩니다. s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². 가속도 및 시간 값을 괄호로 묶어 숫자를 분리하면 확실히 도움이 될 수 있습니다.
  3. 방정식을 풀어 변위를 계산합니다. 방정식에서 연산 순서를 기억하는 데 도움이되는 빠른 방법은 니모닉 "Mr. van Dale Waiting For Answer"입니다. 모든 산술 연산을 순서대로 나타냅니다 (지수, 곱하기, 나눗셈, 제곱근, 더하기 및 빼기).
    • 방정식을 자세히 살펴 보겠습니다. s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². 순서 : 4² = 16; 16 x 3 = 48; 25 x 4 = 100; 마지막 48/2 = 24 인 경우 방정식은 이제 다음과 같습니다. s = 100 + 24. 더한 후 s = 124가되고 변위는 124 미터가됩니다.

5 부 중 4 부 : 각 변위 계산

  1. 개체가 곡선을 따라 이동할 때 각도 변위를 결정합니다. 여전히 직선을 사용하여 변위를 계산하지만 곡선 경로를 따라 시작 위치와 끝 위치 사이의 차이가 필요합니다.
    • 회전 목마를 타는 소녀를 예로 들어 보겠습니다. 그녀는 바퀴 바깥 쪽을 돌면서 원을 그리며 움직입니다. 각도 변위는 물체가 직선으로 움직이지 않을 때 시작 위치와 끝 위치 사이의 최단 거리를 찾으려고합니다.
    • 각도 변위 공식은 다음과 같습니다. θ = S / r, 여기서 "s"는 선형 변위, "r"은 반경, "θ"는 각도 변위입니다. 선형 변위는 개체가 원을 따라 이동하는 거리입니다. 반지름 또는 반지름은 원 중심에서 개체까지의 거리입니다. 각도 변위는 우리가 알고 싶은 값입니다.
  2. 방정식에 선형 변위 및 반지름 값을 입력하십시오. 반지름은 원의 중심에서 가장자리까지의 거리입니다. 연습에서 지름이 주어 졌을 수 있는데,이 경우 원의 반지름을 찾기 위해 2로 나누어야합니다.
    • 운동의 예 : 소녀가 회전 목마를 타고 있습니다. 그녀의 의자는 원의 중심 (반경)에서 1 미터 떨어져 있습니다. 소녀가 1.5m 원호 (선형 변위)를 따라 이동하면 각도 변위는 얼마입니까?
    • 방정식은 다음과 같습니다. θ = 1.5 / 1.
  3. 선형 변위를 반경으로 나눕니다. 이것은 물체의 각도 변위를 제공합니다.
    • 나눗셈 1.5 / 1 이후에는 1.5가 남습니다. 소녀의 각 변위는 1.5입니다. 라디안.
    • 각도 변위는 객체가 초기 위치에서 회전 한 정도를 나타 내기 때문에이를 거리가 아닌 라디안으로 표시해야합니다. 라디안은 각도를 측정하는 데 사용되는 단위입니다.

5/5 부 : 변위 이해

  1. 때때로 "거리"는 "변위"와 다른 것을 의미한다는 것을 이해하는 것이 중요합니다.“거리는 물체가 전체적으로 얼마나 멀리 움직 였는지에 대해 말해줍니다.
    • 거리는 "스칼라 수량"이라고도합니다. 이동 한 거리를 나타내는 방법이지만 이동 한 방향에 대해서는 아무 말도하지 않습니다.
    • 예를 들어 동쪽으로 2 미터, 남쪽으로 2 미터, 서쪽으로 2 미터, 북쪽으로 2 미터를 다시 걸 으면 시작 지점으로 돌아온 것입니다. 총 10 미터의 거리를 커버했지만 끝 점이 시작 지점과 같기 때문에 변위는 0 미터입니다.
  2. 변위는 두 점의 차이입니다. 변위는 거리의 경우처럼 움직임의 합이 아닙니다. 시작과 끝점 사이의 부분에 관한 것입니다.
    • 변위는 "벡터 양"이라고도하며 객체가 움직이는 방향과 비교하여 객체 위치의 변화를 나타냅니다.
    • 동쪽으로 5 미터 걸어 가고 있다고 상상해보십시오. 서쪽으로 5 미터를 다시 걸어 가면 반대 방향으로 다시 출발점으로 이동합니다. 총 10 미터를 걸었지만 위치는 변하지 않았고 변위는 0 미터입니다.
  3. 움직임을 상상할 때 "뒤로"라는 단어를 기억하십시오. 반대 방향은 원래 방향으로의 이동을 취소합니다.
    • 축구 코치가 사이드 라인을 따라 앞뒤로 튀는 것을 상상해보십시오. 선수들에게 지시를 내리면서 그는 선을 따라 앞뒤로 여러 번 걸었다. 코치를 주시하면 그가 여행하는 거리를 볼 수 있습니다. 하지만 코치가 수비수에게 말을 멈 추면 어떨까요? 그가 출발점과 다른 위치에 있다면, 당신은 코치의 움직임을 봅니다 (특정 순간에).
  4. 변위는 원형 경로가 아닌 직선을 사용하여 측정됩니다. 변위를 확인하려면 서로 다른 두 지점 사이의 최단 경로를 찾으십시오.
    • 곡선 경로는 결국 시작점에서 끝점으로 연결되지만 이것이 가장 짧은 길이는 아닙니다. 이것을 상상하는 데 도움이되도록 일직선으로 걷고 기둥이나 다른 장애물에 의해 뒤로 밀려 드는 것을 상상해보십시오. 기둥을 통과 할 수 없으니 주변을 돌아보세요. 기둥을 똑바로 통과 한 것처럼 같은 장소에 도착하더라도 거기에 도달하려면 더 긴 길을 가야했습니다.
    • 변위는 바람직하게는 직선이지만 곡선 경로를 따라 "움직이는"물체의 변위를 측정 할 수 있습니다. 이것을 "각 변위"라고하며 시작점과 끝점 사이에 존재하는 최단 거리를 찾아 계산할 수 있습니다.
  5. 변위는 거리와는 반대로 음의 값을 가질 수도 있음을 이해하십시오. 이륙 한 방향과 반대 방향 (시작점 기준)으로 이동하여 끝점에 도달하면 변위는 음수입니다.
    • 예를 들어 동쪽으로 5 미터, 서쪽으로 3 미터를 걷습니다. 기술적으로는 시작 지점에서 2 미터 떨어져 있지만 해당 지점에서 반대 방향으로 움직이기 때문에 변위는 -2입니다. 이동 한 거리를 "실행 취소"할 수 없기 때문에 거리는 항상 양수입니다.
    • 음의 변위는 변위 감소를 의미하지 않습니다. 이는 단순히 움직임이 반대 방향으로 일어나고 있음을 나타내는 방법입니다.
  6. 거리 및 변위 값이 때때로 동일 할 수 있음을 인식하십시오. 25m 직진 한 다음 정지하면 단순히 방향을 바꾸지 않았기 때문에 이동 한 거리가 변위와 동일합니다.
    • 시작점에서 직선으로 이동하고 나중에 방향을 바꾸지 않는 경우에만 가능합니다. 예를 들어, 캘리포니아 주 샌프란시스코에 살고 네바다 주 라스 베이거스에서 일자리를 구한다고 가정합니다. 그런 다음 일에 더 가깝게 살기 위해 라스베가스로 이사해야합니다. 샌프란시스코에서 라스베가스까지 직항하는 비행기를 타면 670km를 이동했으며 변위는 670km입니다.
    • 그러나 샌프란시스코에서 라스 베이거스까지 자동차로 여행하는 경우 여정은 여전히 ​​670km 일 수 있지만 그 동안 906km를 이동했습니다. 운전에는 일반적으로 방향 변경 (회전, 다른 경로 사용)이 포함되므로 두 도시 간의 최단 거리보다 훨씬 더 먼 거리를 여행했습니다.

  • 정확하게 작업
  • 공식을 외우지 말고 작동 방식을 이해하십시오

필수품

  • 계산자
  • 거리계