Forskyvning i fysikk betegner en endring i posisjonen til et objekt. Når du beregner forskyvning, beregner du hvor langt unna et objekt er basert på dets første og siste plassering. Formelen du bruker til å beregne forskyvning, avhenger av variabelen som er gitt til problemet. Følg disse trinnene for å beregne forskyvning.
Steg
Del 1 av 5: Beregning av den resulterende forskyvningen
Trinn 1. Bruk den resulterende forskyvningsformelen hvis avstandsenheten brukes til å indikere start- og sluttstedet
Selv om avstanden er forskjellig fra forskyvning, ser det resulterende forskyvningsproblemet etter hvor mange kilometer eller meter objektet har tilbakelagt. Du vil bruke denne måleenheten til å beregne forskyvning og hvor langt unna objektets plassering avviker fra utgangspunktet.
- Den resulterende forskyvningsformelen er skrevet som: S = x²+y². S er forskyvning. X er objektets første bevegelsesretning og Y er objektets andre bevegelsesretning. Hvis objektet ditt bare beveger seg i en retning, er Y = 0.
- Et objekt kan bare bevege seg i maksimalt to retninger fordi bevegelse langs en nord/sør eller øst/vest akse regnes som nøytral bevegelse.
Trinn 2. Koble prikkene i bevegelsesrekkefølge og merk dem fra A-Å
Bruk en linjal for å tegne en rett linje fra punkt til punkt.
- Husk også å koble utgangspunktet til sluttpunktet ved hjelp av en rett linje. Dette er forskyvningen vi vil beregne.
- For eksempel, hvis et objekt beveger seg øst 300 m og nord 400 m, vil det danne en rett trekant. AB vil være det første benet i trekanten, og BC vil være det andre benet. AC vil være trekantenes hypotenuse og størrelsen er objektets forskyvning. I dette eksemplet er de to retningene øst og nord.
Trinn 3. Angi verdier for x² og y²
Nå som du kjenner objektets to bevegelsesretninger, skriver du inn verdiene i de aktuelle variablene.
For eksempel x = 300 og y = 400. Formelen din skal se slik ut: S = 300² + 400²
Trinn 4. Beregn formelen ved hjelp av operasjonsrekkefølgen
Kvadrat 300 og 400 først, legg dem deretter sammen og finn kvadratroten til summen.
For eksempel: S = 90000 + 160000. S = 250000. S = 500. Nå vet du at forskyvningen er 500 m
Del 2 av 5: Når hastighet og tid er kjent
Trinn 1. Bruk denne formelen når problemet forteller deg objektets hastighet og tiden det tar
Noen matematiske problemer vil ikke fortelle deg hvor langt eller hvor raskt et objekt beveger seg. Du kan beregne forskyvning ved å bruke denne størrelsen på tid og hastighet.
-
I dette tilfellet blir formelen: S = 1/2 (u + v) t.
U = starthastigheten til objektet, eller hvor raskt objektet begynner å bevege seg i en bestemt retning. V = objektets slutthastighet, eller hvor raskt objektet beveger seg mot det endelige stedet. T = tiden det tar objektet å nå sin endelige plassering.
- Eksempel: En bil går nedover veien i 45 sekunder (nødvendig tid). Bilen svinger vestover med 20 m/s (startfart), og ved enden av veien er hastigheten 23 m/s (sluttfart). Beregn forskyvningen basert på disse faktorene.
Trinn 2. Angi nødvendig hastighet og tid i de aktuelle variablene
Nå som du vet hvor langt bilen beveger seg, hvor raskt bilen beveger seg ved start og slutt, kan du finne avstanden fra startstedet til det siste stedet.
Formelen din skal se slik ut: S = 1/2 (20 + 23) 45
Trinn 3. Beregn formelen etter at du har satt verdiene på riktig sted
Husk å følge operasjonsrekkefølgen, ellers vil forskyvningene resultere i svært forskjellige verdier.
- For denne formelen spiller det ingen rolle om du ved et uhell bytter start- og slutthastighet. Siden du først skal legge disse tallene sammen, spiller det ingen rolle hvor de er i parentes. For andre formler vil imidlertid bytte av start- og slutthastighet resultere i forskjellige forskyvningsverdier.
- Formelen din skal se slik ut: S = 1/2 (43) 45. Del først 43 med 2, noe som resulterer i 21, 5. Multipliser deretter 21, 5 med 45, så resultatet er 967,5 meter. 967, 5 er størrelsen på forflytningen din, eller hvor langt bilen har beveget seg fra utgangspunktet.
Del 3 av 5: Når initialhastigheten, akselerasjonen og tiden er kjent
Trinn 1. Bruk den modifiserte formelen når akselerasjonen er kjent i tillegg til starthastigheten og tiden
Noen spørsmål vil bare fortelle deg hvor raskt objektet beveger seg i begynnelsen, hvor raskt objektet begynner å akselerere og hvor langt objektet beveger seg. Du trenger følgende formel.
- Formelen for dette problemet er: S = ut + 1/2at². U angir fortsatt starthastigheten; a er objektets akselerasjon, eller hvor raskt hastigheten begynner å endre seg. T kan bety tiden det tar eller en viss tid det tar et objekt å akselerere. Begge vil bruke tidsenheter som sekunder, timer og andre.
- Anta at en bil som beveger seg med 25 m/s (starthastighet) begynner å akselerere med 3 m/s2 (akselerasjon) i 4 sekunder (tid). Hva er forskyvningen til bilen etter 4 sekunder?
Trinn 2. Skriv inn verdiene i formelen
I motsetning til den forrige formelen er bare starthastigheten representert her, så sørg for å angi riktige data.
Basert på eksempeldataene ovenfor, vil formelen din se slik ut: S = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Det hjelper å legge til parenteser rundt akselerasjonsstørrelsen og tiden for å hjelpe deg med å skille tallene
Trinn 3. Beregn forskyvningen ved å gjøre det i riktig operasjonsrekkefølge
En rask måte å hjelpe deg med å huske rekkefølgen av operasjoner er eselbroen Kur ir Kua ci Kadang Ba wa Juragan Turtles. Dette representerer riktig rekkefølge: parenteser, firkanter, multiplikasjon, divisjon, addisjon og subtraksjon.
La oss se på formelen igjen: S = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Først, kvadrat 4, er resultatet 16. Deretter multipliserer du 16 med 3, og gjør 48; multipliser deretter også 25 med 4, for å gjøre 100. Del 48 med 2, for å gjøre 24. Likningen din skal se slik ut: S = 100 + 24. Når du legger de to sammen, er forskyvningen 124 meter
Del 4 av 5: Beregning av vinkelforskyvning
Trinn 1. Finn vinkelforskyvningen når objektet beveger seg i en sirkelbane
Selv om du fortsatt vil beregne forskyvning ved hjelp av en rett linje, må du finne forskjellen mellom objektets start- og sluttsted når det beveger seg i en sirkelbane.
- Tenk deg en jente som sitter på en merry-go-round. Når han snurrer med karusellen, vil han bevege seg i en sirkelbane. Vinkelforskyvning prøver å finne den korteste avstanden mellom de første og siste stedene når objektet ikke beveger seg i en rett linje.
- Formelen for vinkelforskyvning er: = S/r, hvor S er den lineære forskyvningen, r er radius, og er vinkelforskyvningen. Lineær forskyvning er hvor langt et objekt beveger seg langs en bue. Radius er objektets avstand til sentrum av sirkelen. Vinkelforskyvning er verdien vi ønsker å finne.
Trinn 2. Koble den lineære forskyvningen og radius til ligningen
Husk at radius er avstanden fra sentrum av sirkelen; noen problemer vil fortelle deg en sirkels diameter, som må deles med 2 for å finne radius.
- Her er et eksempel på et problem: En jente sykler på en merry-go-round. Setet er 1 meter fra midten av sirkelen (radius). Hvis jenta beveger seg i en lysbue 1,5 meter (lineær forskyvning), hva er vinkelforskyvningen hennes?
- Ligningen din vil se slik ut: = 1.5/1.
Trinn 3. Del den lineære forskyvningen med radius
Denne inndelingen vil resultere i vinkelforskyvning av objektet.
- Etter å ha delt 1,5 med 1, er resultatet 1,5. Jentas vinkelforskyvning er 1,5 radianer.
- Siden vinkelforskyvning måler hvor mye et objekt roterer fra utgangsposisjonen, bør det måles som en vinkel, ikke en avstand. Radian er enheten som brukes til å måle vinkler.
Del 5 av 5: Forståelse om migrasjon
Trinn 1. Vet at avstand har en annen definisjon enn forskyvning
Avstand viser hvor langt den totale distansen reist av objektet.
- Avstand er ofte kjent som en skalær mengde. Avstand viser avstanden tilbakelagt av et objekt uavhengig av objektets retning.
- For eksempel, hvis du går 2 trinn øst, 2 trinn sør, 2 trinn vest og deretter 2 trinn nord, kommer du tilbake til startposisjonen. Selv om du har gått gjennom totalen avstand 10 skritt unna, du bare bevege seg 0 skritt unna fordi den endelige plasseringen din er den samme som startstedet (banen din ligner en boks).
Trinn 2. Forstå at forskyvning er forskjellen mellom to steder
Forskyvning er ikke den totale summen av bevegelse som avstand; skift fokuserer på området mellom start- og sluttstedet.
- Forskyvning kalles en vektormengde og viser endringen i posisjonen til et objekt ved å vurdere objektets bevegelsesretning.
- For eksempel går du østover i 5 trinn. Hvis du går 5 trinn tilbake vestover, beveger du deg i motsatt retning fra den opprinnelige plasseringen. Selv om du har dekket 10 trinn, har posisjonen din ikke endret seg; forskyvningen din er 0 trinn.
Trinn 3. Husk ordene frem og tilbake når du prøver å forestille deg forskyvning
Bevegelse i motsatt retning eliminerer forskyvning av et objekt.
Tenk deg en fotballtrener frem og tilbake på sidelinjen. Da han ropte på spillerne, skiftet han fra venstre til høyre flere ganger. Hvis du ser ham mens han beveger seg fra venstre til høyre, observerer du den totale distansen han har tilbakelagt. Anta imidlertid at treneren stopper for å snakke med quarterbacken på sidelinjen. Hvis han er på et annet tidspunkt enn den opprinnelige plasseringen før han flyttet, så observerer du treneren bevege seg
Trinn 4. Vet at forskyvning måles ved hjelp av en rett bane, ikke en sirkelbane
For å finne forskyvning må du finne den korteste og mest effektive måten å beregne forskjellen mellom to punkter.
- En sirkelbane tar deg fra startstedet til det endelige stedet, men det er ikke den korteste veien. For å hjelpe deg med å visualisere det, tenk deg at du går i en rett linje og du kommer over en søyle. Du kan ikke bryte gjennom denne søylen, så du går rundt den. Selv om din endelige posisjon er den samme som om du brøt gjennom søylen, trenger du ekstra trinn for å nå det målet.
- Selv om forskyvning representerer en rett bane, vet du at du kan måle forskyvningen til et objekt for tiden bevege seg i en sirkelbane. Denne forskyvningen kalles vinkelforskyvning og kan beregnes ved å finne den korteste banen fra det opprinnelige stedet til det endelige stedet.
Trinn 5. Vet at forskyvning kan være negativ, i motsetning til avstand
Hvis din endelige posisjon nås ved å bevege deg i motsatt retning av din opprinnelige retning, er forskyvningen din negativ.
- For eksempel går vi 5 trinn øst og deretter 3 trinn vest. Selv om du ved beregning beveger deg 2 trinn fra startstedet, er forskyvningen -2 fordi du beveger deg i motsatt retning. Avstanden din vil alltid være positiv fordi du ikke kan telle bakover i trinn, kilometer osv.
- Negativ forskyvning betyr ikke at forskyvningen avtar. Negativ betyr bare at retningen er motsatt.
Trinn 6. Innse at noen ganger kan avstand og forskyvning være det samme
Hvis du går rett i 25 trinn og stopper, vil avstanden du reiser være lik forskyvningen fra din opprinnelige plassering.
- Dette gjelder bare når du flytter fra ett sted fra startstedet i en rett linje. For eksempel bor du i San Francisco, California, og får en ny jobb i Las Vegas, Nevada. Du må flytte til Las Vegas for å være i nærheten av jobben din. Hvis du setter deg på et fly som flyr rett fra San Francisco til Las Vegas, vil du reise samme avstand og forskyvning x.
- Men hvis du kjører fra San Francisco til Las Vegas, reiser du en distanse x, men reiser en avstand y. Siden det å kjøre bil vanligvis har varierende retninger (øst for denne veien, vest for den veien), reiser du lengre avstander enn den korteste avstanden mellom de to byene.
