Cómo convencer a mi profesor de ciencias de que la distancia recorrida mientras se acelera (constantemente) es 1/2 (Vi + Vf) * t y no (Vf-Vi) * t

Primero debe convencerlo de que la Física es robusta, al igual que las Matemáticas, y las respuestas de diferentes ecuaciones para la misma situación deben ser las mismas. Luego usa la tercera ecuación de movimiento para encontrar una respuesta, luego la segunda ecuación para encontrar la otra. A ver si estos son los mismos. Ellos estarán. Luego usa su fórmula. Apuesto a que dará la respuesta equivocada. Por cierto, aquí está la prueba de la ecuación utilizando la primera y la segunda ecuación de movimiento.

Si a = aceleración, u = vi = Velocidad inicial, v = Velocidad final,

La primera ecuación del movimiento dicta,

v = u + a * t … .. (1)

Luego se desplazó el desplazamiento (nota: no usé el término “distancia”) en el tiempo = t

= u * t + (1/2) * a * (t ^ 2) …… (2)

Esa es la segunda ecuación de movimiento.

De 1),

a * t = vu

o, a * t * t = (vu) * t …… .LHS y RHS multiplicados por t

= a * (t ^ 2)

Sustituya el valor de a * (t ^ 2) en la ecuación (2),

D = u * t + (1/2) * a * (t ^ 2)

= u * t + (1/2) * (vu) * t

= u * t + 0.5 * v * t -0.5 * u * t

= u * t -0.5 * u * t + 0.5 * v * t

= 0.5 * u * t + 0.5 * v * t

D = (1/2) (v + u) * t

Esta prueba debería hacer el truco, si tu maestro cree en las matemáticas y en la suma y la resta simples

Hace tiempo que perdí contacto con la ciencia, pero parece una pregunta que puedo responder.

De lo que hablas es de aceleración constante. Incluso la desaceleración es aceleración pero negativa. De acuerdo con su fórmula, si desaceleras constantemente irás en reversa. Pero todos hemos visto en un ejemplo común que si primero hay desaceleración, tendrá que perder su velocidad inicial. Por ejemplo, suponga que frenar en un automóvil es una desaceleración hasta que el automóvil se detiene. Vf es 0. Según la fórmula que aplicó, se moverá una cierta distancia y se detendrá, lo cual es correcto. Según su fórmula, su automóvil irá en reversa con un freno. Ahora que estúpido suena eso. Si esto no lo convence, otro método es que, por lo general, estas fórmulas también deberían ser aceptables para la aceleración 0. Ahora, si va a 50 y decide no acelerar, eso significaría que mantiene una velocidad constante de 50. De acuerdo con la fórmula utilizada, cubrirá la distancia con una velocidad de 50. Según su fórmula, su automóvil no se moverá en absoluto .

Estos ejemplos pueden ayudarlo a entender su punto de vista. Espero eso ayude.

Dibuja una imagen

Entonces, si vamos a dibujar esto (Aceleración constante de Vi a Vf sobre t ) se verá así:
Al aire libre
Al aire libre

Viajar a una aceleración constante significa que no hay cambios en la pendiente de la línea, por lo que podemos representarla con un triángulo.

Ahora para el período de tiempo = ti, hasta tiempo = tf queremos calcular nuestra distancia. Vamos a llamar a este período “t”. La distancia recorrida será el área debajo de la línea durante ese período.

Podemos cortar esa área en 2 secciones, un rectángulo y un triángulo, y luego simplemente juntar sus áreas para obtener nuestra distancia total.

  1. Área (Rectángulo) = Vi * t
  2. Área (triángulo) = 1/2 * (Vf – Vi) * t = Vf * t / 2 – Vi * t / 2

Distancia = Área (Rect + Triángulo)
= Vi * t – Vi * t / 2 + Vf * t / 2
= Vi * t / 2 + Vf * t / 2
= (Vi + Vf) * t / 2

Simplemente compruebe que usted y su maestro están hablando sobre el mismo problema y luego pídales que solo repasen este problema para verificar su lógica, estoy seguro de que entenderán de dónde viene.

PD: Si no lo hacen, no deberías tomarlo demasiado en serio. Entiendes el problema lo suficientemente bien, hiciste tu propia investigación e incluso conseguiste que otros revisaran tu lógica. Los maestros también son personas, tal vez este maestro no sea bueno en matemáticas jaja. ¡Sigue trabajando duro, sigue aprendiendo y definitivamente tendrás éxito!

Puede tomar el caso especial [math] V_i = V_f [/ math]. Si está acelerando constantemente pero la velocidad inicial y final son las mismas, eso significa que tiene una velocidad constante, por lo tanto, la distancia recorrida es [math] V_i \ times t [/ math], que es compatible con su fórmula y no con su.

Tenga en cuenta que esto supone que [math] t [/ math] es el tiempo total, mientras que en la descripción del problema se habla de [math] A [/ math] y no [math] t [/ math]. ¿Estás seguro de que no has entendido mal la pregunta?

Detalles agregados a la pregunta:

En este caso específico, puede argumentar que [math] (V_f – V_i) \ times t = (30 m / s) \ times 10s [/ math] es la distancia recorrida en 10 segundos mientras avanza a una velocidad constante de 30 m / s . Pero estamos acelerando con una velocidad inicial de 30 m / s, por lo que estamos todo el tiempo (excepto en el instante inicial) yendo estrictamente a más de 30 m / s, por lo que no puede ser la respuesta correcta.

Lo hiciste calculando la velocidad promedio, 45 m / sy multiplícalo por el tiempo transcurrido, por lo que obtuviste la respuesta correcta, 450 metros.

Vf – Vi es ridículo, considera A Vi de un millón de MPH, y un Vf final de un millón y UN MPH. Esa fórmula dice que la distancia recorrida sería de 1 milla. Ridículo.

Compare dos problemas: uno donde Vi = Vf (es decir, sin aceleración) y uno donde Vi = 0. La distancia recorrida en el primero es claramente Vf * t. La distancia recorrida en el segundo es claramente menor que la distancia recorrida en el primero. Si la respuesta fuera (Vf-Vi) * t, serían las mismas.

Así que la respuesta de tu maestro debe estar equivocada. Las otras respuestas aquí muestran lo que es correcto.

Demostrar que está equivocado de la siguiente manera. Cuanto más rápido vayas, mayor será la distancia recorrida en un tiempo dado, ¿verdad? DE ACUERDO. Comienza a 30m / sy aumenta la velocidad. Esto significa D> 30m / s veces 10s. IOW, D> 300m. Una vez que se establezca que su respuesta no puede ser correcta, usted y él pueden seguir adelante y encontrar la respuesta correcta, como lo han indicado otros.

Guau. Estás en lo cierto, por supuesto.

Muéstrale esto: Ecuaciones cinemáticas

¿Qué hay de usar el gráfico vt. Cuando se enseña la aceleración y la velocidad, es común enseñar el gráfico vt y que la distancia recorrida es el área delimitada por la línea y el eje x (tiempo) del gráfico velocidad-tiempo.

Ok, entonces, para la constante constelación, la línea es recta inclinada hacia arriba. El área encierra a Beneth esta línea inclinada y el eje x es un trapecio. El son para trapecio es (1/2) * (vi * vf) * t.

Además, tu ecuación funciona cuando vi = vf un movimiento de velocidad constante, mientras que la fórmula de tu profesor daría 0 distancia, claramente errónea.

Es mejor señalarlo al profesor para que sus compañeros no se engañen. ¡Buena suerte!

Lo mejor sería mostrarlo a partir de las ya famosas leyes cuya verdad ya ha sido probada.
S = ut + • 5at ^ 2 => t (u +. • 5at) => t (• 5 (u + at) + • 5 u).
Dado que v = u + at, por lo tanto tenemos
t (• 5v + • 5u) = 1/2 (u + v) * t.
Nota: Todos los símbolos tienen su significado habitual.