水平速度の計算方法

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著者: Monica Porter
作成日: 20 行進 2021
更新日: 1 J 2024
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【高校物理】 運動と力14 水平投射の立式 (20分)
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物理学では、速度の問題に取り組むとき、モーションを垂直と水平の2つのコンポーネントに分けます。軌道の角度を含む問題には垂直速度を使用します。水平速度は、水平方向に移動するオブジェクトにとって重要になります。水平成分と垂直成分は互いに独立しているため、数学的な解決策ではそれらは別々に扱われます。一般的に、水平速度は水平変位を時間で割ったもので、たとえば、マイル/時やメートル/秒などです。変位は、オブジェクトが開始点から移動した距離です。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

モーションを含む物理問題では、水平速度と垂直速度を2つの独立した独立した量として扱います。

水平速度の特定

運動問題の水平速度は、x方向の運動を扱います。つまり、上下ではなく、左右です。たとえば、重力は垂直方向にのみ作用し、水平方向の動きには直接影響しません。水平速度は、x軸に作用する力から発生します。

水平速度を認識するためのヒント

運動問題の水平速度成分を認識することを学ぶには練習が必要です。水平速度がある状況には、前方に投げられたボール、キャノンボールを発射する大砲、または高速道路で加速する車が含まれます。一方、井戸にまっすぐ落ちた岩には、水平速度はなく、垂直速度しかありません。場合によっては、オブジェクトは水平方向と垂直方向の速度の組み合わせを持つことがあります。たとえば、砲弾が斜めに発射されるなどです。砲弾は水平と垂直の両方に移動します。重力は垂直方向にのみ作用しますが、オブジェクトがランプを転がるときなど、間接的な水平速度成分が存在する場合があります。

水平コンポーネントの作成

一般的な速度の問題の場合、V = a×tのように、速度に「V」を使用して単純に方程式を書くことができます。ただし、水平速度と垂直速度を別々に扱うモーション方程式を記述するには、それぞれ水平速度と垂直速度にVxとVyを使用して、2つを区別する必要があります。問題が水平速度と垂直速度の両方を要求する場合、次のような2つの別個の方程式として記述します。

Vx = 25×x÷tおよび

Vy = -9.8×t

水平速度の問題を解決する

水平速度の問題をVx =Δx÷tとして記述します。ここで、Vxは水平速度です。たとえば、Vx = 20メートル÷5秒。

時間による変位の分割

水平変位を時間で除算して、水平速度を求めます。この例では、Vx = 4メートル/秒です。

負の速度の計算

Vx = -5メートル÷4秒など、より難しい問題を試してください。この問題では、Vx = -1.25。負の水平速度は、オブジェクトが元の位置から後方に移動したことを意味します。