Comment calculer le déplacement?

Pour calculer le déplacement lorsque les valeurs initiales de vitesse, d'accélération et de temps sont spécifiées, utilisez la formule S = ut + 0,5at².

Le déplacement en physique fait référence au changement de position de l'objet. Lorsque vous calculez le déplacement, vous mesurez à quel point «hors de propos» sur l'objet est basé sur son emplacement initial et son emplacement final. La formule que vous utilisez pour calculer le déplacement dépendra des variables qui vous sont fournies dans un problème donné. Suivez ces étapes pour calculer le déplacement.

Partie 1 sur 5: calcul du déplacement résultant

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Utilisez la formule de déplacement résultante lorsque des unités de distance sont utilisées pour spécifier votre emplacement initial et final. Bien que la distance soit différente du déplacement, les problèmes de déplacement résultants spécifieront combien de "pieds" ou combien de "mètres" un objet a parcouru. Vous utiliserez ces unités de mesure pour calculer le déplacement, ou à quel point l'objet est hors de position en fonction de son point d'origine.
- La formule de déplacement résultante s'écrit: S = √x²+y². "S" signifie déplacement. X est la première direction dans laquelle l'objet se déplace et Y est la deuxième direction dans laquelle l'objet se déplace. Si votre objet ne se déplace que dans une direction, alors Y = 0.
- Un objet ne peut se déplacer que dans deux directions au maximum, car se déplacer le long des axes nord/sud ou est/ouest sera considéré comme un mouvement neutre.
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Connectez les points en fonction de l'ordre de mouvement et étiquetez-les à partir de az. Utilisez une règle pour tracer des lignes droites d'un point à un autre.
- N'oubliez pas non plus de relier votre point de départ à votre point d'arrivée à l'aide d'une ligne droite. C'est le déplacement que nous allons calculer.
- Par exemple, si un objet se déplace à l'est de 300 mètres et au nord de 400 mètres, il formera un triangle rectangle. AB formera la première jambe du triangle et BC formera la deuxième jambe. AC formera l'hypoténuse du triangle, et sa valeur sera la quantité de déplacement de l'objet. Dans cet exemple, les deux directions sont "est" et "nord".
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Saisissez les valeurs de direction pour x² et y². Maintenant que vous connaissez les deux directions dans lesquelles votre objet se déplace, saisissez les valeurs dans leurs variables respectives.
- Par exemple, x = 300 et y = 400. Votre formule devrait ressembler à ceci: S = √300² + 400².
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Calculer la formule en utilisant l' ordre des opérations. Square 300 et 400 d'abord, puis additionnez-les, puis trouvez la racine carrée de cette somme.
- Par exemple: S = 90000 + 160000. S = √250000. S = 500. Vous savez maintenant que le déplacement est égal à 500 mètres.

Comment calculer le déplacement résultant si un homme parcourt 1,5 m vers l'est, puis 2,0 m vers le sud et enfin 4,5 m vers l'est?

Partie 2 sur 5: lorsque les valeurs de vitesse et de temps sont spécifiées

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Utilisez cette formule lorsque le problème spécifie la vitesse de l'objet et le temps pris. Certains problèmes mathématiques ne spécifieront pas de valeurs de distance, mais vous diront combien de temps un objet se déplaçait et à quelle vitesse il se déplaçait. Vous pouvez calculer le déplacement en utilisant ces valeurs de temps et de vitesse.
- Dans ce cas, la formule serait: S = 0,5(u + v)t. U = la vitesse initiale de l'objet, ou la vitesse à laquelle il a commencé à aller dans une certaine direction. V = la vitesse finale de l'objet, ou la vitesse à laquelle il allait à son dernier emplacement. T = le temps que l'objet a mis pour y arriver.
- Par exemple: Une voiture roule sur la route pendant 45 secondes (temps nécessaire). La voiture a tourné vers l'ouest à 20 m/s (vitesse initiale) et au bout de la rue, elle roulait à 23 m/s (vitesse finale). Calculer le déplacement en fonction de ces facteurs.
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Saisissez les valeurs de vitesse et de temps dans leurs variables respectives. Maintenant que vous savez combien de temps la voiture a roulé, à quelle vitesse elle s'est déplacée au début et à quelle vitesse elle se déplaçait à la fin, vous pouvez trouver la distance entre l'emplacement initial et l'emplacement final.
- Votre formule ressemblera à ceci: S = 0,5(20 + 23)45.
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Calculez la formule une fois que vous avez entré les valeurs à leur place correcte. N'oubliez pas de suivre l'ordre des opérations, sinon le déplacement se révélera être une valeur complètement différente.
- Pour cette formule, ce n'est pas grave si vous changez accidentellement la vitesse initiale et finale. Puisque vous ajouterez ces nombres en premier, peu importe où ils se trouvent entre parenthèses. Pour d'autres formules, cependant, la commutation de la vitesse initiale avec la vitesse finale vous donnera une valeur de déplacement différente.
- Votre formule ressemblera à ceci: S = 0,5(43)45. Divisez d'abord 43 par 2, ce qui vous donnera 21,5 Puis multipliez 21,5 par 45, ce qui devrait vous donner 967,5 mètres. 967,5 est votre valeur de déplacement, ou à quelle distance votre voiture est de son emplacement d'origine.

Lorsque vous calculez le déplacement, vous mesurez à quel point «hors de propos» sur l'objet est basé sur son emplacement initial et son emplacement final.

Partie 3 sur 5: lorsque les valeurs initiales de vitesse, d'accélération et de temps sont spécifiées

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Utilisez une formule modifiée lorsque l'accélération est spécifiée avec la vitesse et le temps initiaux. Certains problèmes vous diront seulement à quelle vitesse un objet se déplaçait au début, à quelle vitesse il a commencé à accélérer et combien de temps l'objet a voyagé. Vous aurez besoin de la formule suivante.
- La formule de ce problème est la suivante: S = ut + 0,5at². "U" représente toujours la vitesse initiale; "A" est l'accélération de l'objet, ou la vitesse à laquelle sa vitesse commence à changer. "T" peut signifier soit le temps total pris, soit un certain laps de temps pendant lequel un objet a accéléré. Dans tous les cas, il sera identifié par des unités de temps telles que les secondes, les heures, etc.
- Supposons qu'une voiture roulant à 25 m/s (vitesse initiale) commence à accélérer à 3 m/s2 (accélération) pendant 4 secondes (temps). Quelle est la cylindrée de la voiture après 4 secondes?
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Insérez les valeurs auxquelles elles appartiennent dans la formule. Contrairement à la formule précédente, seule la vitesse initiale est représentée ici, alors assurez-vous de saisir les données correctes.
- Sur la base des données d'exemple ci-dessus, votre formule devrait ressembler à ceci: S = 25(4) + 0,5(3)4². Cela vous aidera si vous ajoutez des parenthèses autour de vos valeurs d'accélération et de temps pour vous aider à séparer les nombres.
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Calculer le déplacement en effectuant l'ordre des opérations nécessaire. Un moyen rapide pour vous aider à se rappeler l'ordre des opérations est le mnémonique «P location e xcuse m y d oreille A unt S allié.» Cela représente l'ordre correct des parenthèses, des exposants, de la multiplication, de la division, de l'addition et de la soustraction.
- Reprenons la formule: S = 25(4) + 0,5(3)4². D'abord, le carré 4, ce qui vous donne 16. Ensuite, multipliez 16 par 3, ce qui vous donne 48; multipliez également 25 par 4, vous donnant 100. Divisez 48 par 2, ce qui donne 24. Votre équation devrait maintenant ressembler à ceci: S = 100 + 24. Une fois que vous aurez additionné les deux valeurs, le déplacement sera égal à 124 mètres.

Partie 4 sur 5: calcul du déplacement angulaire

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Trouvez le déplacement angulaire lorsqu'un objet se déplace sur une trajectoire incurvée. Bien que vous calculiez toujours le déplacement à l'aide d'une ligne droite, vous devrez trouver la différence entre l'emplacement initial et final d'un objet lorsqu'il se déplace en arc de cercle.
- Pensez à une fille assise sur un manège. Alors qu'elle tourne le long de l'extérieur du manège, elle se déplacera sur un chemin incurvé. Le déplacement angulaire cherche à mesurer la distance la plus courte entre l'emplacement initial et l'emplacement final lorsqu'un objet ne se déplace pas en ligne droite.
- La formule du déplacement angulaire est la suivante: = S/r, où «S» représente le déplacement linéaire, «r» représente le rayon et «ang» représente le déplacement angulaire. Le déplacement linéaire est la distance parcourue par un objet le long d'un arc. Le rayon est la distance entre un objet et le centre d'un cercle. Le déplacement angulaire est la valeur que nous recherchons.
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Entrez les valeurs de déplacement linéaire et de rayon dans l'équation. Rappelez-vous que le rayon est la distance du centre d'un cercle; certains problèmes peuvent vous donner le diamètre du cercle, auquel cas vous devrez le diviser par 2 pour trouver le rayon.
- Voici un exemple de problème: Une fille monte un manège. Son siège est à une distance de 1 mètre du centre (rayon). Si la fille se déplace sur une longueur d'arc de 1,5 mètre (déplacement linéaire), quel est son déplacement angulaire?
- Votre équation devrait ressembler à ceci: = 1,5.
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Divisez le déplacement linéaire par le rayon. Cela vous donnera le déplacement angulaire de l'objet.
- Après avoir divisé 1,5 par 1, il vous reste 1,5. Le déplacement angulaire de la fille est de 1,5 radians.
- Étant donné que le déplacement angulaire calcule de combien un objet a pivoté par rapport à sa position d'origine, il devra être mesuré sous forme d'angle et non de distance. Les radians sont des unités utilisées pour mesurer les angles.

La formule du déplacement angulaire est la suivante: = S/r, où «S» représente le déplacement linéaire, «r» représente le rayon et «θ» représente le déplacement angulaire.

Partie 5 sur 5: comprendre le déplacement

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Sachez que "distance" signifie quelque chose de différent de "déplacement". La distance fait référence à la distance totale parcourue par un objet.
- La distance est ce qu'on appelle une "quantité scalaire". Il fait référence à la quantité de terrain qu'un objet a couvert sans tenir compte de la direction dans laquelle l'objet se déplace.
- Par exemple, si vous marchez 2 mètres à l'est, 2 mètres au sud, 2 mètres à l'ouest, puis 2 mètres au nord, vous reviendrez à votre position d'origine. Bien que vous ayez parcouru une distance totale de 10 mètres, vous aurez été déplacé de 0 mètres car votre emplacement final est le même que votre emplacement d'origine (votre chemin ressemble à celui d'une boîte).
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Comprenez que le déplacement est la différence entre deux emplacements. Le déplacement n'est pas une somme totale de mouvement comme la distance; il se concentre sur la zone entre votre emplacement initial et votre emplacement final.
- Le déplacement est appelé "quantité vectorielle" et fait référence au changement de position d'un objet par rapport à la direction dans laquelle un objet se déplace.
- Supposons que vous vous dirigez vers l'est sur 5 mètres. Si vous retournez à l'ouest de 5 mètres, vous voyagerez dans la direction opposée à votre emplacement d'origine. Même si vous aurez marché 10 mètres au total, vous n'aurez pas changé de position; votre déplacement est alors de 0 mètres.
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Souvenez-vous des mots «aller et retour» lorsque vous essayez d'imaginer un déplacement. Aller en sens inverse annule le déplacement d'un objet.
- Imaginez un entraîneur de football faisant les cent pas le long de la ligne de touche. Alors qu'il crie des choses à ses joueurs, il se sera déplacé plusieurs fois de gauche à droite. Si vous le regardez pendant tout le temps où il se déplace de gauche à droite, vous observez la distance totale qu'il parcourt. Mais, disons que l'entraîneur s'arrête pour parler au quart-arrière sur la touche. S'il se trouve à un endroit différent de celui d'avant qu'il ne commence à faire les cent pas, vous regardez le déplacement de l'entraîneur.
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Sachez que le déplacement est mesuré à l'aide d'une ligne droite et non d'un chemin courbe. Pour trouver le déplacement, vous devrez trouver le moyen le plus court et le plus efficace de mesurer la différence entre deux points.
- Un chemin courbe vous conduira de votre emplacement initial à votre emplacement final, mais ce n'est pas le chemin le plus court. Pour vous aider à visualiser cela, imaginez que vous marchez en ligne droite et que vous rencontrez un pilier. Vous ne pouvez pas traverser ce pilier, alors vous le contournez. Bien que vous vous retrouviez dans la même position que si vous marchiez à travers le pilier, vous aurez dû faire des pas supplémentaires pour arriver à votre destination.
- Bien que le déplacement préfère une ligne droite, sachez que vous pouvez mesurer le déplacement d'un objet qui se déplace sur une trajectoire courbe. C'est ce qu'on appelle le "déplacement angulaire", et il peut être calculé en trouvant le chemin le plus droit qui mène de l'emplacement initial à l'emplacement final.
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Comprenez que le déplacement peut être une valeur négative, contrairement à la distance. Si vous arrivez à votre position finale en vous déplaçant dans une direction opposée à celle où vous avez commencé, vous serez déplacé négativement.
- Par exemple, disons que vous avez marché 5 mètres vers l'est puis 3 mètres vers l'ouest. Bien que techniquement vous soyez toujours à 2 mètres de votre position d'origine, votre déplacement serait de -2 car vous vous déplacez dans la direction opposée. Votre distance sera toujours une valeur positive car vous ne pouvez pas "déplacer" une quantité de pieds, de miles, etc.
- Un déplacement négatif ne signifie pas que le déplacement diminue. Cela signifie simplement que le déplacement prend une direction opposée.
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Sachez que parfois les valeurs de distance et de déplacement peuvent être les mêmes. Si vous marchez tout droit sur 25 mètres et que vous vous arrêtez, la quantité de terrain couvert sera la même que la distance qui vous sépare de votre emplacement d'origine.
- Cela ne s'applique que lorsque vous vous rendez à un endroit depuis votre emplacement initial en ligne droite. Par exemple, supposons que vous vivez à San Francisco, en Californie, et que vous décrochez un nouvel emploi à Las Vegas, dans le Nevada. Vous devez déménager à Las Vegas pour vous rapprocher de votre travail. Si vous prenez un avion qui vole directement de San Francisco à Las Vegas, vous aurez parcouru 417 miles (671 km) et sera déplacé 417 miles (671 km).
- Si vous prenez une voiture de San Francisco à Las Vegas, cependant, vous serez déplacé de 417 miles (671 km) mais aurez parcouru 563 miles (906 km). Étant donné que la conduite implique généralement de changer de direction (est sur cette autoroute, ouest sur cette autoroute), vous aurez parcouru plus que la distance la plus courte entre les deux villes.

Conseils

Pour le déplacement du navire, vous pouvez poursuivre ce processus pour déterminer à quel point le navire doit rester dans l'eau. Le navire reposera suffisamment bas dans l'eau pour que le poids de l'eau déplacé par le volume du navire qui a poussé dans l'eau soit égal au poids du navire.

Choses dont vous aurez besoin

Étriers
Indicateur de voyage

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