Calculer le déplacement

Vidéo: Video N°233 CIRCUIT ENERGIE SOLAIRE

Contenu

Avancer d'un pas
Partie 1 sur 5: Calcul du déplacement résultant
Partie 2 sur 5: Si le vecteur vitesse et la durée du temps sont connus
Partie 3 sur 5: Lorsque la vitesse, l'accélération et le temps sont donnés
Partie 4 sur 5: Calcul du déplacement angulaire
Partie 5 sur 5: Comprendre le déplacement
Conseils
Nécessités

Le terme déplacement en physique fait référence au changement à la place d'un objet. Lors du calcul du déplacement, vous mesurez le déplacement d'un objet en fonction des données de la position de départ et de la position finale. La formule que vous utilisez pour déterminer le déplacement dépend des variables données dans un exercice. Suivez les étapes suivantes pour apprendre à calculer le déplacement d'un objet.

Avancer d'un pas

Partie 1 sur 5: Calcul du déplacement résultant

Utilisez la formule du déplacement résultant en utilisant l'unité de longueur utilisée pour spécifier la position de début et de fin. Bien que la distance soit différente du déplacement, une déclaration de déplacement résultante indiquera combien de "mètres" un objet a parcouru. Utilisez ces unités de mesure pour calculer le déplacement, la distance entre un objet et son emplacement d'origine.
- L'équation du déplacement résultant est: s = √x² + y². "S" signifie déplacement. X est la première direction dans laquelle l'objet se déplace et y est la seconde direction dans laquelle l'objet se déplace. Si votre objet ne se déplace que dans 1 direction, alors y = 0.
- Un objet ne peut se déplacer que dans 2 directions maximum, car se déplacer le long de la ligne nord-sud ou de la ligne est-ouest est considéré comme un mouvement neutre.
Reliez les points selon l'ordre du mouvement et nommez ces points de A à Z. Utilisez une règle pour tracer des lignes droites d'un point à l'autre.
- N'oubliez pas non plus de relier le point de départ au point final, en utilisant une ligne droite. C'est le déplacement que nous allons calculer.
- Par exemple, si un objet parcourt d'abord 300 mètres à l'est puis 400 mètres au nord, un triangle rectangle se forme. AB est le premier côté et BC le deuxième côté du triangle. AC est l'hypoténuse du triangle et sa valeur est le déplacement de l'objet. Dans cet exemple, les deux directions sont «est» et «nord».
Entrez les valeurs pour x² et y². Maintenant que vous connaissez la direction dans laquelle votre objet se déplace, vous pouvez saisir les valeurs des variables pertinentes.
- Par exemple, x = 300 et y = 400. Votre équation ressemble maintenant à ceci: s = √300² + 400².
Élaborez l'équation. Calculez d'abord 300² puis 400², additionnez-les et soustrayez la racine carrée de la somme.
- Par exemple: s = √90000 + 160000. s = √250000. s = 500. Vous savez maintenant que le déplacement est égal à 500 mètres.

Partie 2 sur 5: Si le vecteur vitesse et la durée du temps sont connus

Utilisez cette formule si le problème donne le vecteur vitesse et la durée. Il peut arriver qu'une tâche physique ne mentionne pas la distance parcourue, mais elle indique depuis combien de temps un objet a été en transit et à quelle vitesse. Vous pouvez ensuite calculer le déplacement en utilisant la durée et la vitesse.
- Dans ce cas, l'équation ressemblera à ceci: s = 1/2 (u + v) t. u = la vitesse initiale de l'objet, la vitesse à laquelle l'objet a commencé à se déplacer dans une certaine direction. v = la vitesse finale de l'objet, ou à quelle vitesse il est allé à la fin. t = le temps qu'il a fallu à l'objet pour atteindre sa destination.
- Par exemple: une voiture roule pendant 45 secondes. La voiture a tourné vers l'ouest à une vitesse de 20 m / s (vitesse initiale) et au bout de la rue, la vitesse est de 23 m / s (vitesse finale). Calculé le déplacement basé sur ces données.
Entrez les valeurs de la vitesse et du temps. Maintenant que vous savez depuis combien de temps la voiture a roulé et quelles étaient la vitesse initiale et la vitesse finale, vous pouvez trouver la distance entre le point de départ et le point d'arrivée.
- L'équation ressemblera à ceci: s = 1/2 (20 + 23) 45.
Évaluez l'équation lorsque vous avez entré les valeurs. N'oubliez pas de calculer les termes dans le bon ordre, sinon le déplacement ne fonctionnera pas correctement.
- Pour cette comparaison, peu importe si vous changez accidentellement les vitesses de début et de fin. Parce que vous ajoutez d'abord ces valeurs ensemble, cela n'a pas d'importance. Mais avec d'autres équations, permuter les vitesses de début et de fin peut affecter la réponse finale ou la valeur du déplacement.
- Votre équation ressemble maintenant à ceci: s = 1/2 (43) 45. Commencez par diviser 43 par 2 pour donner 21,5 comme réponse. Multipliez 21,5 par 45, ce qui donne la réponse 967,5 mètres. 967,5 est le déplacement de la voiture vu du point de départ.

Partie 3 sur 5: Lorsque la vitesse, l'accélération et le temps sont donnés

Une autre comparaison est nécessaire si l'accélération est donnée, avec la vitesse et le temps. Avec une telle affectation, vous savez quelle était la vitesse initiale de l'objet, quelle est l'accélération et depuis combien de temps l'objet est sur la route. Vous avez besoin de l'équation suivante.
- L'équation de ce type de problème ressemble à ceci: s = ut + 1 / 2at². Le "u" représente toujours la vitesse initiale; Le "a" est l'accélération de l'objet, ou la vitesse à laquelle la vitesse de l'objet change. La variable "t" peut signifier soit la durée totale du temps, soit elle peut indiquer une période spécifique pendant laquelle l'objet a accéléré. Dans tous les cas, cela est indiqué en unités de temps telles que les secondes, les heures, etc.
- Supposons qu'une voiture avec une vitesse initiale de 25 m / s obtienne une accélération de 3 m / s2 pendant une période de 4 secondes. Quel est le déplacement de la voiture après 4 secondes?
Entrez les valeurs au bon endroit dans l'équation. Contrairement à l'équation précédente, seule la vitesse initiale est affichée ici, assurez-vous donc de saisir les valeurs correctes.
- Sur la base de l'exemple ci-dessus, votre équation devrait maintenant ressembler à ceci: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Cela peut certainement aider si vous mettez des parenthèses autour des valeurs d'accélération et de temps pour garder les nombres séparés.
Calculez le déplacement en résolvant l'équation. Un moyen rapide de vous aider à vous souvenir de l'ordre des opérations dans une équation est le mnémonique "Mr. van Dale Waiting For Answer". Indique toutes les opérations arithmétiques dans l'ordre (exponentiation, multiplication, division, racine carrée, addition et soustraction).
- Regardons de plus près l'équation: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². L'ordre est: 4² = 16; alors 16 x 3 = 48; alors 25 x 4 = 100; et si le dernier 48/2 = 24. L'équation ressemble maintenant à ceci: s = 100 + 24. Après addition, cela donne s = 124, le déplacement est de 124 mètres.

Partie 4 sur 5: Calcul du déplacement angulaire

Détermination du déplacement angulaire lorsqu'un objet se déplace le long d'une courbe. Bien que vous calculiez toujours le déplacement en utilisant une ligne droite, vous aurez besoin de la différence entre les positions de début et de fin le long d'une trajectoire courbe.
- Prenons l'exemple d'une fille qui monte un manège. Alors qu'elle tourne autour de l'extérieur de la roue, elle se déplace en cercle. Le déplacement angulaire tente de trouver la distance la plus courte entre la position de départ et la position finale lorsqu'un objet ne se déplace pas en ligne droite.
- La formule de déplacement angulaire est: θ = S / r, où "s" est le déplacement linéaire, "r" est le rayon et "θ" est le déplacement angulaire. Le déplacement linéaire est la distance parcourue par un objet le long d'un cercle. Le rayon ou rayon est la distance entre un objet et le centre du cercle. Le déplacement angulaire est la valeur que nous voulons connaître.
Entrez les valeurs du déplacement linéaire et du rayon dans l'équation. N'oubliez pas que le rayon est la distance entre le centre d'un cercle et le bord; il se peut que le diamètre soit donné dans un exercice, auquel cas vous devrez le diviser par 2 pour trouver le rayon du cercle.
- Un exemple d'exercice: une fille est sur un manège. Sa chaise est à une distance de 1 mètre du centre du cercle (le rayon). Si la fille se déplace le long d'un arc de cercle de 1,5 mètre (déplacement linéaire), quel est son déplacement angulaire?
- L'équation ressemble à ceci: θ = 1,5 / 1.
Divisez le déplacement linéaire par le rayon. Cela vous donnera le déplacement angulaire de l'objet.
- Après la division 1,5 / 1, vous vous retrouvez avec 1,5. Le déplacement angulaire de la fille est de 1,5 radians.
- Étant donné que le déplacement angulaire indique le degré de rotation d'un objet par rapport à sa position initiale, il est nécessaire de le représenter en radians et non en distance. Les radians sont des unités utilisées pour mesurer les angles.

Partie 5 sur 5: Comprendre le déplacement

Il est important de comprendre que parfois «distance» signifie autre chose que «déplacement».«La distance indique la distance totale parcourue par un objet.
- La distance est quelque chose que nous appelons également une «quantité scalaire». C'est une façon d'indiquer la distance que vous avez parcourue, mais cela ne dit rien sur la direction dans laquelle vous vous êtes déplacé.
- Par exemple, si vous marchez 2 mètres à l'est, 2 mètres au sud, 2 mètres à l'ouest et à nouveau 2 mètres au nord, vous êtes de retour à votre point de départ. Bien que vous ayez parcouru une distance totale de 10 mètres, votre déplacement est de 0 mètre car votre point d'arrivée est le même que votre point de départ.
Le déplacement est la différence entre deux points. Le déplacement n'est pas la somme des mouvements comme c'est le cas avec la distance; il ne s'agit que de la partie entre votre point de départ et votre point d'arrivée.
- Le déplacement est également appelé "quantité vectorielle" et se réfère au changement de la position d'un objet par rapport à la direction dans laquelle l'objet se déplace.
- Imaginez que vous marchez 5 mètres vers l'est. Si vous marchez à nouveau 5 mètres à l'ouest, vous vous déplacerez dans la direction opposée, pour revenir à votre point de départ. Même si vous avez parcouru 10 mètres au total, votre position n'a pas changé et votre déplacement est de 0 mètre.
Assurez-vous de vous souvenir des mots «aller-retour» lorsque vous essayez d'imaginer un mouvement. La direction opposée annulera le mouvement dans la direction d'origine.
- Imaginez un entraîneur de football qui rebondit le long des lignes de touche. Tout en donnant des instructions aux joueurs, il a marché le long de la ligne plusieurs fois, d'avant en arrière. Si vous gardiez un œil sur l'autocar, vous verriez la distance qu'il parcourt. Mais que se passe-t-il si l'entraîneur s'arrête pour dire quelque chose à un défenseur? S'il est dans un endroit différent de son point de départ, vous regardez le mouvement de l'entraîneur (à un certain moment).
Le déplacement est mesuré à l'aide d'une ligne droite et non d'une trajectoire circulaire. Pour connaître le déplacement, recherchez le chemin le plus court entre deux points différents.
- Un chemin courbe vous mènera éventuellement du point de départ au point d'arrivée, mais ce n'est pas le chemin le plus court. Pour vous aider à imaginer cela, imaginez marcher en ligne droite et être retenu par un pilier ou un autre obstacle. Vous ne pouvez pas traverser le pilier, alors contournez-le. Même si vous vous retrouvez au même endroit que si vous aviez traversé directement le pilier, vous deviez tout de même parcourir un chemin plus long pour y arriver.
- Bien que le déplacement soit de préférence en ligne droite, il est possible de mesurer le déplacement d'un objet qui "se déplace" le long d'une trajectoire courbe. C'est ce qu'on appelle le "déplacement angulaire" et il peut être calculé en trouvant la distance la plus courte qui existe entre le point de départ et le point final.
Comprenez que le déplacement peut également avoir une valeur négative, par opposition à la distance. Si le point final est atteint en se déplaçant dans une direction opposée à la direction dans laquelle vous avez décollé (par rapport au point de départ), alors votre déplacement est négatif.
- Par exemple, supposons que vous marchiez 5 mètres vers l'est, puis 3 mètres vers l'ouest. Bien que vous soyez techniquement à 2 mètres de votre point de départ, le déplacement est de -2 car vous vous déplacez dans la direction opposée à ce point. La distance sera toujours positive, car vous ne pouvez pas «annuler» une distance que vous avez parcourue.
- Un déplacement négatif ne signifie pas que le déplacement diminue. C'est simplement une manière d'indiquer que le mouvement se déroule dans la direction opposée.
Sachez que les valeurs de distance et de déplacement peuvent parfois être les mêmes. Si vous marchez tout droit sur 25 mètres puis que vous vous arrêtez, la distance parcourue est égale au déplacement, simplement parce que vous n'avez pas changé de direction.
- Cela n'est possible que si vous vous déplacez en ligne droite à partir du point de départ, et sans changer de direction par la suite. Par exemple, supposons que vous vivez à San Francisco, en Californie et que vous trouviez un emploi à Las Vegas, Nevada. Vous devrez ensuite déménager à Las Vegas pour vivre au plus près de votre travail. Si vous prenez l'avion, un vol direct de San Francisco à Las Vegas, vous avez parcouru 670 km et votre déplacement est de 670 km.
- Cependant, si vous voyagez en voiture de San Francisco à Las Vegas, votre trajet peut encore être de 670 km mais vous avez parcouru 906 km entre-temps. Étant donné que la conduite implique généralement un changement de direction (tourner, emprunter un autre itinéraire), vous avez parcouru une distance beaucoup plus grande que la distance la plus courte entre les deux villes.