I fysikvärlden är hastighet (v), position (x), acceleration (a) och tid (t) de fyra huvudingredienserna för att lösa ekvationer av rörelse. Du kan få accelerationen, initialhastigheten (v _{0) och den förflutna tiden för en partikel och måste lösa den slutliga hastigheten (v f). En mängd andra permutationer som är tillämpliga på otaliga verkliga scenarier är möjliga. Dessa begrepp förekommer i fyra väsentliga ekvationer:}

1. x = v _{0t + (1/2) vid ²}

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

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

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

Dessa ekvationer är användbara vid beräkning av hastigheten (ekvivalent med hastigheten för nuvarande ändamål) hos en partikel som rör sig med konstant acceleration i det ögonblick som det slår ett obotligt föremål, såsom marken eller en fast vägg. Med andra ord kan du använda dem för att beräkna slaghastigheten, eller vad gäller ovanstående variabler, v _f.

Steg 1: Bedöm dina variabler

Om ditt problem innebär en objekt som faller från vila under inverkan av gravitationen, då v _{0 = 0 och a = 9,8 m /s ^{2 och du behöver bara veta tiden t eller avståndet fallit x för att fortsätta (se steg 2). Om å andra sidan kan du få värdet av accelerationen a för att en bil reser horisontellt över ett givet avstånd x eller för en given tid t, vilket kräver att du löser ett mellanproblem innan du bestämmer v f (se steg 3).}}

Steg 2: Ett fallande objekt

Om du vet att ett objekt som har fallit från ett tak har fallit i 3,7 sekunder, hur fort går det?

Från ekvation 3 ovan vet du att v _{f = 0 + (9,8) (3,7) = 36,26 m /s.}

Om du inte får tid men vet att objektet har fallit 80 meter ( ungefär 260 fot eller 25 berättelser), skulle du använda ekvation 2 istället:

v _{f ^{2 = 0 + 2 (9,8) (80) = 1,568}}

v _{f = √ 1.568 = 39.6 m /s}

Du är klar!

Steg 3: En snabbkörningsbil

Säg att du vet att en bil som startade från en stillestånd har accelererat vid 5,0 m /s i 400 meter (ca en kvart mil) innan man kör igenom en stor bit papper inrättad för en festlig bildskärm. Från ekvation 1 ovan,

400 = 0 + (1/2) (5) t ²

400 = (2.5) t ²

160 = t ²

t = 12.65 sekunder

Härifrån kan du använda ekvation 3 för att hitta v _f:

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

= 63.25 m /s

Tips

Använd alltid en ekvation för vilken det bara finns en okänd, vilket inte nödvändigtvis en som innehåller variabeln av ultimat intresse.