Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Ermittlung der Horizontalgeschwindigkeit
- Tipps zum Erkennen der Horizontalgeschwindigkeit
- Horizontale Komponente schreiben
- Lösen eines horizontalen Geschwindigkeitsproblems
- Verschiebung durch Zeit teilen
- Berechnung der negativen Geschwindigkeit
Wenn Sie in der Physik an Geschwindigkeitsproblemen arbeiten, unterteilen Sie die Bewegung in zwei Komponenten, vertikal und horizontal. Sie verwenden die vertikale Geschwindigkeit für Probleme, die einen Flugbahnwinkel enthalten. Die horizontale Geschwindigkeit wird wichtig für Objekte, die sich in horizontaler Richtung bewegen. Die horizontale und vertikale Komponente sind unabhängig voneinander, daher werden sie von jeder mathematischen Lösung separat behandelt. Im Allgemeinen ist die horizontale Geschwindigkeit die horizontale Verschiebung geteilt durch die Zeit, beispielsweise Meilen pro Stunde oder Meter pro Sekunde. Die Verschiebung ist einfach die Entfernung, die ein Objekt von einem Startpunkt zurückgelegt hat.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Bei physikalischen Bewegungsproblemen behandeln Sie horizontale und vertikale Geschwindigkeiten als zwei separate, unabhängige Größen.
Ermittlung der Horizontalgeschwindigkeit
Die horizontale Geschwindigkeit eines Bewegungsproblems befasst sich mit der Bewegung in der x-Richtung; das heißt, Seite an Seite, nicht auf und ab. Die Schwerkraft wirkt beispielsweise nur in vertikaler Richtung und beeinflusst die horizontale Bewegung nicht direkt. Die Horizontalgeschwindigkeit ergibt sich aus Kräften, die in der x-Achse wirken.
Tipps zum Erkennen der Horizontalgeschwindigkeit
Das Erkennen der horizontalen Geschwindigkeitskomponente in einem Bewegungsproblem erfordert Übung. Zu Situationen mit horizontaler Geschwindigkeit gehören ein nach vorne geworfener Ball, eine Kanone, die eine Kanonenkugel abfeuert, oder ein Auto, das auf einer Autobahn beschleunigt. Andererseits hat ein Stein, der direkt in einen Brunnen gefallen ist, keine horizontale Geschwindigkeit, sondern nur vertikale Geschwindigkeit. In einigen Fällen hat ein Objekt eine Kombination aus horizontaler und vertikaler Geschwindigkeit, z. B. eine in einem Winkel geschossene Kanonenkugel. Die Kanonenkugel bewegt sich sowohl horizontal als auch vertikal. Die Schwerkraft wirkt zwar nur in vertikaler Richtung, Sie können jedoch eine indirekte horizontale Geschwindigkeitskomponente haben, z. B. wenn ein Objekt über eine Rampe rollt.
Horizontale Komponente schreiben
Für ein allgemeines Geschwindigkeitsproblem können Sie einfach eine Gleichung mit "V" für die Geschwindigkeit schreiben, z. B. V = a × t. Um jedoch eine Bewegungsgleichung zu schreiben, die die horizontale und vertikale Geschwindigkeit getrennt behandelt, müssen Sie die beiden unterscheiden, indem Sie Vx und Vy für die horizontale bzw. vertikale Geschwindigkeit verwenden. Wenn das Problem sowohl horizontale als auch vertikale Geschwindigkeiten erfordert, schreiben Sie diese als zwei separate Gleichungen, wie z.
Vx = 25 × x ÷ t und
Vy = -9,8 × t
Lösen eines horizontalen Geschwindigkeitsproblems
Schreiben Sie das Horizontalgeschwindigkeitsproblem als Vx = Δx ÷ t, wobei Vx die Horizontalgeschwindigkeit ist. Zum Beispiel ist Vx = 20 Meter ÷ 5 Sekunden.
Verschiebung durch Zeit teilen
Teilen Sie die horizontale Verschiebung durch die Zeit, um die horizontale Geschwindigkeit zu ermitteln. Im Beispiel ist Vx = 4 Meter pro Sekunde.
Berechnung der negativen Geschwindigkeit
Probieren Sie ein schwierigeres Problem aus, z. B. Vx = -5 Meter ÷ 4 Sekunden. In diesem Problem ist Vx = -1,25. Eine negative Horizontalgeschwindigkeit bedeutet, dass sich das Objekt von seiner ursprünglichen Position zurückbewegt hat.