En el mundo de la física, la velocidad (v), la posición (x), la aceleración (a) y el tiempo (t) son los cuatro ingredientes clave para resolver ecuaciones de movimiento. Puede obtener la aceleración, la velocidad inicial (v _{0) y el tiempo transcurrido de una partícula y tiene que resolver la velocidad final (v f). Una variedad de otras permutaciones aplicables a innumerables escenarios del mundo real son posibles. Estos conceptos aparecen en cuatro ecuaciones esenciales:}

1. x = v _{0t + (1/2) en ²}

2. v _{f ^{2 = v 0 2 + 2ax}}

3. v _{f = v 0 + en}

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

Estas ecuaciones son útiles para calcular la velocidad (equivalente a la velocidad para los fines actuales) de una partícula que se mueve con constante aceleración en el momento en que golpea un objeto inflexible, como el suelo o una pared sólida. En otras palabras, puede usarlos para calcular la velocidad de impacto, o en términos de las variables anteriores, v _f.

Paso 1: evalúe sus variables

Si su problema involucra una objeto que cae del reposo bajo la influencia de la gravedad, entonces v _{0 = 0 y a = 9.8 m /s ^{2 y solo necesita saber el tiempo t o la distancia caída x para continuar (vea el Paso 2). Si, por otro lado, puede obtener el valor de la aceleración a para un automóvil que se desplaza horizontalmente sobre una distancia dada xo durante un tiempo dado t, lo que requiere que resuelva un problema intermedio antes de determinar v f (vea el paso 3).}}

Paso 2: un objeto que cae

Si sabes que un objeto que cayó desde un tejado ha estado cayendo durante 3,7 segundos, ¿con qué velocidad?

la ecuación 3 anterior, usted sabe que v _{f = 0 + (9.8) (3.7) = 36.26 m /s.}

Si no le dan tiempo, sepa que el objeto ha caído 80 metros ( aproximadamente 260 pies, o 25 pisos), usaría la ecuación 2 en su lugar:

v _{f ^{2 = 0 + 2 (9.8) (80) = 1,568}}

v _{f = √ 1,568 = 39.6 m /s}

¡Has terminado!

Paso 3: Un auto acelerado

Dices que sabes que un auto que comenzó desde una parada se ha acelerado a 5.0 m /s durante 400 metros (aproximadamente un cuarto de milla) antes de conducir a través de un gran trozo de papel configurado para una exhibición festiva. De la ecuación 1 anterior,

400 = 0 + (1/2) (5) t ²

400 = (2.5) t ²

160 = t ²

t = 12.65 segundos

Desde aquí, puedes usar la ecuación 3 para encontrar v _f:

v _{f = 0 + (5) (12.65)}

= 63.25 m /s

Consejo

Siempre use una ecuación para la cual solo hay una desconocida, que no es necesariamente uno que contiene la variable de mayor interés.