如何计算位移(calculate displacement)

物理学中的位移是指物体的位置变化。当你计算位移时,你要根据物体的初始位置和最终位置来衡量它的 "失位 "程度。你用于计算位移的公式将取决于在特定问题中提供给你的变量。遵循这些步骤来计算位移。...

第1部分 第5部分:计算结果位移

  1. 1当使用距离单位来指定你的初始和最终位置时,请使用结果位移公式。虽然距离与位移不同,但结果位移问题会指定物体走了多少 "英尺 "或多少 "米"。你将使用这些测量单位来计算位移,或者物体在原点的基础上偏离了多远的位置。S = √x²+y²。"S "代表位移。X是物体行驶的第一个方向,Y是物体行驶的第二个方向。如果你的物体只在一个方向上移动,那么Y=0。一个物体最多只能在两个方向上移动,因为沿南北轴或东西轴移动将被视为中性运动。
  2. Image titled Calculate Displacement Step 1
  3. 2根据运动的顺序连接各点,并从A-Z标出。用尺子在点与点之间划出直线。还要记得用直线连接你的起点和终点。这就是我们要计算的位移。例如,如果一个物体向东移动300英尺,向北移动400英尺,它将形成一个直角三角形。AB将形成三角形的第一条腿,BC将形成第二条腿。AC将形成三角形的斜边,其值将是物体的位移量。在这个例子中,两个方向是 "东 "和 "北"。
  4. Image titled Calculate Displacement Step 2
  5. 3输入x²和y²的方向值。现在你知道了物体的两个行进方向,把数值输入各自的变量。你的公式应该是这样的。S = √300² + 400².
  6. Image titled Calculate Displacement Step 3
  7. 4利用运算顺序计算公式。先将300和400平方,然后相加,再求这个和的平方根。例如。S = √90000 + 160000.S = √250000.S = 500.你现在知道,位移等于500英尺。
  8. Image titled Calculate Displacement Step 4

第2部分 5的第2部分:当速度和时间值被指定时

  1. 1当问题指定了物体的速度和所需时间时,请使用此公式。有些数学问题不会指定距离值,但会告诉你一个物体运动了多长时间,以及它的运动速度。你可以用这些时间和速度值来计算位移。在这种情况下,公式是。S = 1/2(u + v)t。U = 物体的初始速度,或者说它在某一方向上开始移动的速度。V = 物体的最终速度,或者它在最后位置的速度。T = 物体到达那里的时间。例如。一辆汽车在路上行驶了45秒(所用时间)。汽车以20米/秒的速度向西转弯(初始速度),到了街道的尽头,它以23米/秒的速度行驶(最终速度)。根据这些因素计算出位移。
  2. Image titled Calculate Displacement Step 5
  3. 2将速度和时间的值输入各自的变量。现在你知道了汽车开了多长时间,开始时的速度有多快,最后的速度有多快,你可以求出从初始位置到最终位置的距离。S = 1/2(20 + 23)45.
  4. Image titled Calculate Displacement Step 6
  5. 3.一旦你把数值输入到正确的位置,就计算这个公式。记住要遵循运算顺序,否则位移将变成一个完全不同的值。对于这个公式,如果你不小心调换了初速度和终速度也没关系。因为你会先加上这些数字,所以它们在括号里的位置并不重要。然而,对于其他公式来说,调换初速度和终速度会给你一个不同的位移值。你的公式会是这样的。S = 1/2(43)45.首先用43除以2,会得到21.5 然后用21.5乘以45,会得到967.5米。967.5就是你的位移值,或者说你的车离原地有多远。
  6. Image titled Calculate Displacement Step 7

第3部分 5的第3部分:当初始速度、加速度和时间值被指定时

  1. 1当加速度与初始速度和时间一起被指定时,使用一个修改过的公式。有些问题只告诉你一个物体开始时的速度是多少,它开始加速的速度是多少,以及这个物体走了多长时间。你将需要以下公式。这个问题的公式如下。S = ut + 1/2at²。"U "仍然代表初始速度;"A "是物体的加速度,或其速度开始变化的速度。"T "可以是指所花的总时间,也可以是物体加速的某一时间段。无论哪种方式,都会用时间单位来标识,如秒、小时等。假设一辆以25米/秒(初始速度)行驶的汽车开始以3米/秒2(加速度)加速4秒(时间)。4秒后汽车的位移是多少?
  2. Image titled Calculate Displacement Step 8
  3. 2在公式中输入相应的数值。与前面的公式不同,这里只表示初始速度,所以要确保输入正确的数据。根据上面的例子数据,你的公式应该是这样的。S = 25(4) + 1/2(3)4².如果你在加速度和时间值周围加上小括号,以帮助你保持数字的独立性。
  4. Image titled Calculate Displacement Step 9
  5. 3通过进行必要的运算顺序来计算位移。帮助你记住运算顺序的一个快速方法是记忆法则 "请原谅我亲爱的莎莉阿姨"。这代表小括号、指数、乘法、除法、加法和减法的正确顺序。让我们再来看看这个公式。S = 25(4) + 1/2(3)4².然后用16乘以3,得到48;再将25乘以4,得到100。用48除以2,即为24。现在你的方程式应该是这样的。S = 100 + 24.一旦你把这两个值加在一起,位移将等于124米。
  6. Image titled Calculate Displacement Step 10

第4部分 第5部分:计算角位移

  1. 1当一个物体在弯曲的路径上行驶时,找出角位移。虽然你仍然要用直线来计算位移,但你需要找出物体在弧线上运动时,其初始位置和最终位置的差异。当她沿着旋转木马的外侧旋转时,她将以一个弯曲的路径行驶。角度位移旨在测量物体不在直线上运动时,初始位置和最终位置之间的最短距离。角度位移的公式是:θ=S/r,其中 "S "代表线性位移,"r "代表半径,而 "θ "代表角度位移。线性位移是指一个物体沿着弧线走了多远。半径是一个物体离圆心的距离。角度位移是我们正在寻找的数值。
  2. Image titled Calculate Displacement Step 11
  3. 2将线性位移和半径值输入方程。记住,半径是离圆心的距离;有些问题可能会给你圆的直径,在这种情况下,你需要将它除以2来求半径。她的座位离中心(半径)的距离是1米。如果女孩沿着1.5米的弧长移动(线性位移),她的角位移是多少?你的方程式应该是这样的:θ=1.5/1。
  4. Image titled Calculate Displacement Step 12
  5. 3、用线性位移除以半径。这将得到物体的角位移。用1.5除以1后,剩下的是1.5。这个女孩的角位移是1.5弧度。由于角位移计算的是物体从原来的位置旋转了多少,所以需要用角度来测量,而不是距离。弧度是用来测量角度的单位。
  6. Image titled Calculate Displacement Step 13

第5部分 第5部分:理解位移

  1. 1知道 "距离 "的含义与 "位移 "不同。距离是指一个物体总共走了多远。距离是所谓的 "标量"。它指的是在不考虑物体行进方向的情况下,一个物体已经覆盖了多少地面。例如,如果你向东走2英尺,向南走2英尺,向西走2英尺,然后向北走2英尺,你将回到你原来的位置。虽然你总共走了10英尺的距离,但你的位移是0英尺,因为你的最终位置与你的原始位置相同(你的路径类似于一个盒子)。
  2. Image titled Calculate Displacement Step 14
  3. 2了解位移是两个位置之间的差异。位移不是像距离那样的运动总和;它侧重于你的初始位置和最终位置之间的区域。位移被称为 "矢量",指的是一个物体的位置变化与物体的运动方向有关。如果你再向西走5英尺,你就会朝着与你原来位置相反的方向行进。即使你总共走了10英尺,你也没有改变你的位置;那么你的位移是0英尺。
  4. Image titled Calculate Displacement Step 15
  5. 3 在试图想象位移时,请记住 "来回 "这两个字。朝相反的方向走会抵消物体的位移。想象一个足球教练沿着边线来回踱步。当他对他的球员大喊大叫时,他将从左到右移动多次。如果你在他从左到右移动的整个过程中观察他,你就能观察到他所走的总距离。但是,假设教练停下来与场边的四分卫交谈。如果他所在的位置与他开始踱步前不同,你就在观察教练的位移。
  6. Image titled Calculate Displacement Step 16
  7. 4知道位移是用直线测量的,而不是用弯曲的路径。为了找到位移,你需要找到最短、最有效的方法来测量两点之间的差异。一条弯曲的路径会把你从初始位置带到最终位置,但它不是最短的路径。为了帮助你理解这一点,想象一下你在一条直线上行走,遇到了一根柱子。你不能穿过这根柱子,所以你绕着它走。虽然你最终的位置与你穿过柱子的位置相同,但你需要多走几步才能到达目的地。虽然位移更倾向于直线,但你也可以测量在弯曲路径上行驶的物体的位移。这被称为 "角位移",它可以通过找到从初始位置到最终位置的最直路径来计算。
  8. Image titled Calculate Displacement Step 17
  9. 5了解位移可以是一个负值,与距离不同。如果你的最终位置是通过向与你开始时相反的方向移动而到达的,你的位移将是负值。例如,假设你向东走了5英尺,然后向西走了3英尺。虽然从技术上讲,你离原来的位置还有2英尺,但你的位移将是-2,因为你在向相反的方向移动。你的距离将永远是一个正值,因为你不能 "解开 "英尺、英里等的数量。负位移并不意味着位移在减少。负位移并不意味着位移在减少,它只是意味着位移的方向是相反的。
  10. Image titled Calculate Displacement Step 18
  11. 6认识到有时距离和位移值可能是一样的。如果你直走了25英尺,然后停下来,所覆盖的地面将与你离原来的位置有多远相同。这只适用于当你从最初的位置沿直线走到一个位置时。例如,假设你住在加利福尼亚州的旧金山,在内华达州的拉斯维加斯找到一份新工作。你需要搬到拉斯维加斯,以便更接近你的工作。如果你坐飞机从旧金山直飞拉斯维加斯,你将走了417英里(671公里),并将被转移417英里(671公里)。然而,如果你坐车从旧金山到拉斯维加斯,你将被转移417英里(671公里),但将走了563英里(906公里)。由于开车通常需要改变方向(在这条公路上向东行驶,在那条公路上向西行驶),你将比两个城市之间的最短距离走得更远。
  12. Image titled Calculate Displacement Step 19
  • 对于船舶的位移,你可以进一步进行这一过程,以计算出船舶在水中的位置有多低。船只在水中的位置要足够低,这样一来,被压入水中的船只体积所取代的水的重量就等于船只的重量。
  • 发表于 2022-03-11 13:50
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  • 分类:教育

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