Rýchlosť je definovaná ako a vektor meranie rýchlosti a smeru pohybu. Zjednodušene povedané, rýchlosť je rýchlosť, ktorou sa niečo pohybuje v jednom smere. Rýchlosť automobilu, ktorý cestuje na sever po hlavnej diaľnici, a rýchlosť, ktorú raketa vypustí do vesmíru, sa môžu merať pomocou rýchlosti.
Ako ste si asi mohli myslieť, skalárna (absolútna hodnota) veľkosť vektora rýchlosti je rýchlosť pohybu. v počet Pokiaľ ide o čas, rýchlosť je prvý derivát polohy z hľadiska času. Rýchlosť môžete vypočítať pomocou jednoduchého vzorca, ktorý obsahuje rýchlosť, vzdialenosť a čas.
Vzorec rýchlosti
Najbežnejší spôsob výpočtu konštantná rýchlosť objektu, ktorý sa pohybuje v priamke, má tento vzorec:
r = d / T
- r je rýchlosť alebo rýchlosť (niekedy označovaná ako proti pre rýchlosť)
- d je prejdená vzdialenosť
- T je čas potrebný na dokončenie pohybu
Jednotky rýchlosti
Jednotky SI (medzinárodné) pre rýchlosť sú m / s (metre za sekundu), rýchlosť sa však môže vyjadriť aj v akejkoľvek jednotke vzdialenosti za čas. Ostatné jednotky zahŕňajú míle za hodinu (mph), kilometre za hodinu (km / h) a kilometre za sekundu (km / s).
Rýchlosť, rýchlosť a zrýchlenie
Rýchlosť, rýchlosť a akcelerácia sú navzájom prepojené, hoci predstavujú rôzne merania. Dávajte pozor, aby ste si tieto hodnoty navzájom nezamieňali.
- rýchlosťje podľa svojej technickej definície skalárna veličina, ktorá udáva rýchlosť pohybovej vzdialenosti za čas. Jeho jednotky sú dĺžka a čas. Inými slovami, rýchlosť je miera prejdenej vzdialenosti po určitú dobu. Rýchlosť sa často označuje jednoducho ako prejdená vzdialenosť za jednotku času. Je to, ako rýchlo sa objekt pohybuje.
- rýchlosť je množstvo vektora, ktoré udáva posun, čas a smer. Na rozdiel od rýchlosti meria rýchlosť výtlak, množstvo vektora udávajúce rozdiel medzi konečnou a začiatočnou polohou objektu. Rýchlosť meria vzdialenosť, skalárne množstvo, ktoré meria celkovú dĺžku dráhy objektu.
- akcelerácia je definovaná ako množstvo vektora, ktoré udáva rýchlosť zmeny rýchlosti. To má rozmery dĺžky a času v priebehu času. Zrýchlenie sa často označuje ako „zrýchlenie“, ale skutočne meria zmeny rýchlosti. Zrýchlenie je možné zažiť každý deň vo vozidle. Vystúpite na plyn a vozidlo sa zrýchli, čím sa zvyšuje jeho rýchlosť.
Prečo rýchlosť záleží
Rýchlosť meria pohyb od jedného miesta k druhému. Praktické aplikácie rýchlosti sú nekonečné, ale jeden z najbežnejších dôvodov na meranie rýchlosti je určiť, ako rýchlo budete (alebo čokoľvek v pohybe) doraziť do cieľa z daného miesta.
Rýchlosť umožňuje vytvárať cestovné poriadky, čo je bežný typ problému fyziky priradený študentom. Napríklad, ak vlak opúšťa Penn Station v New Yorku o 14:00. a viete rýchlosť, ktorou vlak jede na sever, môžete predpovedať, kedy dorazí na južnú stanicu v Bostone.
Vzorový problém rýchlosti
Aby ste pochopili rýchlosť, pozrite sa na ukážkový problém: študent fyziky odloží vajíčko z mimoriadne vysokej budovy. Aká je rýchlosť vajíčka po 2,60 sekundách?
Najťažšou časťou riešenia rýchlosti vo fyzickom probléme, ako je tento, je výber správnej rovnice a zapojenie správnych premenných. V tomto prípade by sa na vyriešenie problému mali použiť dve rovnice: jedna na zistenie výšky budovy alebo vzdialenosti, ktorú vajce prechádza, a druhá na zistenie konečnej rýchlosti.
Začnite s nasledujúcou rovnicou vzdialenosti, aby ste zistili, aká vysoká bola budova:
d = vja* t + 0,5 * a * t2
kde d je vzdialenosť, protija je počiatočná rýchlosť, T je čas a je zrýchlenie (čo predstavuje gravitáciu, v tomto prípade, -9,8 m / s / s). Pripojte svoje premenné a získate:
d = (0 m / s) * (2,60 s) + 0,5 * (- 9,8 m / s)2) (2,60 s)2
d = -33,1 m (záporné znamienko označuje smer dolu)
Ďalej môžete pripojiť túto hodnotu vzdialenosti a vyriešiť rýchlosť pomocou konečnej rovnice rýchlosti:
protiF = vja + a * t
kde protiFje konečná rýchlosť, protija je počiatočná rýchlosť, je zrýchlenie a T je čas. Musíte vyriešiť konečnú rýchlosť, pretože objekt sa zrýchľoval na svojej ceste nadol. Pretože sa vajíčko upustilo a nevyhodilo, počiatočná rýchlosť bola 0 (m / s).
protiF = 0 + (-9,8 m / s)2) (2,60 s)
protiF = -25,5 m / s
Takže rýchlosť vajíčka po 2,60 sekundách je -25,5 metra za sekundu. Rýchlosť sa bežne uvádza ako absolútna hodnota (iba kladná hodnota), nezabudnite však, že ide o množstvo vektorov a má smer i veľkosť. Zvyčajne je pohyb smerom nahor označený kladným znamienkom a smerom nadol záporným, len dávajte pozor na zrýchlenie objektu (negatívny = spomalenie a pozitívny = zrýchlenie).