Kinematics 1D Motion

Preview:

Citation preview

Kinematics Notes.notebook

1

February 19, 2020

Kinematics1D Motion

Kinematics Notes.notebook

2

February 19, 2020

Physics ­ the science of matter and energy and of interactions between the two.

Areas of Study in Physical Science1.  Kinematics ­ how things move ­ predictive2.  Dynamics ­ why things move ­forces3.  Energy 4.  Sound5.  Light

Kinematics Notes.notebook

3

February 19, 2020

Why are they different?

Numbers in Science error from measurement+/­ indication direction

Numbers in Mathexact+/­ indicate how far from zero

Error in Measurement

1.  Human Error

2.  Mechanical Error

Demonstration ­ Stop watch measurement

Kinematics Notes.notebook

4

February 19, 2020

Who won the race?http://s3­us­west­2.amazonaws.com/dmvideos.org/players/skaters/skaters.html

1. Who won the race? 

2. Why did you say they won the race? 

So...who really won the race? How do we decide? 

Kinematics Notes.notebook

5

February 19, 2020

Motion1.  Translational (x, y, z coordinates)2.  Rotational3.  Vibrational

Kinematics ­The branch of physics that studies the motion of an object 

Translational1.  One dimensional2.  Two dimensional3.  Three dimensional

One Dimensional Motion1.  Mathematically2.  Motion Diagram (Number Line)3.  Graphically (X­Y graph)

Kinematics Notes.notebook

6

February 19, 2020

Motion Diagram (Number Line) 

Example B ­ change walking speed/direction

Distance = Displacement =

Pick the origin ­ completely arbitraryPick a time interval ­ completely arbitrary

Example A ­ slow steady walk

Distance = Displacement =

Kinematics Notes.notebook

7

February 19, 2020

Scalar QuantityMagnitude only

Distance ­ total length traveledno positive or negative

Speed

Vector QuantityMagnitude and Direction (+/­, L/R, N/S/E/W)

Displacement ­ position and direction from starting position.

VelocityAcceleration

Physics Concepts

Physics Equations

Scalar Vector

Average speed or velocity ­ data gathered over a period of time

Instantaneous speed or velocity ­ data for one point in time

Kinematics Notes.notebook

8

February 19, 2020

A car travels 145 miles in 80 minutes. Determine the cars average speed in miles per hour.

A car has a velocity of 45 miles per hour north and travels for 35 minutes.Determine the cars displacement in miles.

Kinematics Notes.notebook

9

February 19, 2020

A car is traveling at 65 miles per hour. Is this speed or velocity? Instaneous or average? How long (in minutes) does it take to go 200. miles?  

A student paces by walking the following path8 ft west in 5 seconds5 ft east in 25 seconds10 ft west in 30 seconds

Calculate the

Distance = 

Speed = 

Displacement =

Velocity = 

Kinematics Notes.notebook

10

February 19, 2020

Motion Diagram 

What does slope indicate?

How do you know there is a change in direction?

How do you know there is a different velocity/speed?

Motion Diagram

Kinematics Notes.notebook

11

February 19, 2020

Position vs Time Graph

Things you should be able to understand or calculate.­Average velocity (slope)­Average Speed­Position­Changing direction

Kinematics Notes.notebook

12

February 19, 2020

Describe the motion of the object over the ten seconds.

Determine the position of the object at 8 seconds.

Determine the position of the object at 4 seconds.

Determine the time the object is at 6 meters.

Kinematics Notes.notebook

13

February 19, 2020

Determine the average speed of the object over the entire ten seconds.

Determine the average velocity of the object over the first five seconds.

Kinematics Notes.notebook

14

February 19, 2020

Determine the position of the object at 2 seconds.

Determine the position of the object at 7 seconds.

Determine the time the object is at ­1 meters.

Determine the time(s) the object changes direction.

Describe the motion of the object over the entire eight seconds.

Kinematics Notes.notebook

15

February 19, 2020

Determine the average velocity of the object over the entire eight seconds.

Determine the average velocity of the object over the first five seconds.

Kinematics Notes.notebook

16

February 19, 2020

Determine the average speed of the object over the first three  seconds.

Determine the average speed of the object over the entire eight seconds.

Kinematics Notes.notebook

17

February 19, 2020

Acceleration­

The rate at which velocity changes

Can be an: 

­increase in velocity

­decrease in velocity

­change in direction

Equation for Acceleration: 

In your car we call the gas pedal "the accelerator". What other parts of your car are an accelerator? 

Units of acceleration:m/s2

Kinematics Notes.notebook

18

February 19, 2020

Practice Problems: 

1. A car is moving at the following velocity. Calculate its acceleration. 

2. A skydiver accelerates from 40 m/s to 20 m/s in 2 seconds. What is the skydiver’s average acceleration?

Kinematics Notes.notebook

19

February 19, 2020

3. A cart rolling down a ramp has an acceleration of 10m/s2 . The cart took 1.5s to travel down the ramp. What is the cart's change in velocity?

4. A cart on a roller coaster is coasting to the top of an incline. The cart's begins its climb at 40m/s and ends at 5m/s. The cart's acceleration was 10m/s/s. How long did it take the cart to reach the top of the incline?

Kinematics Notes.notebook

20

February 19, 2020

Velocity vs. Time graphs

Describe the motion of this object. 

What does the slope of this line indicate?

Calculate the average acceleration of this object. 

Describe the motion of this object. 

What does the slope of this line indicate?

Calculate the average acceleration of this object. 

Recommended