Скоростта се определя като a вектор измерване на скоростта и посоката на движение. Казано по-просто, скоростта е скоростта, с която нещо се движи в една посока. Скоростта на автомобил, пътуващ на север по главна магистрала, и скоростта, която ракетата изстрелва в космоса, могат да бъдат измерени с помощта на скорост.
Както може би се досещате, скаларната (абсолютна стойност) величина на вектора на скоростта е скорост на движение. в смятане термини, скоростта е първата производна на позиция по отношение на времето. Можете да изчислите скоростта, като използвате проста формула, която включва скорост, разстояние и време.
Формула за скорост
Най-често срещаният начин за изчисляване на постоянна скорост на обект, който се движи по права линия е с тази формула:
R = д / T
- R е скоростта или скоростта (понякога обозначавана като V за скорост)
- д е преместеното разстояние
- T е времето, необходимо за завършване на движението
Единици на скорост
SI (международните) единици за скорост са m / s (метри в секунда), но скоростта може също да бъде изразена във всяка единица разстояние за време. Други единици включват мили в час (mph), километри в час (kph) и километри в секунда (km / s).
Скорост, скорост и ускорение
Скорост, скорост и ускорение всички са свързани помежду си, въпреки че представляват различни измервания. Внимавайте да не объркате тези стойности помежду си.
- скоростспоред техническата си дефиниция е скаларно количество, което показва скоростта на разстоянието на движение във времето. Неговите единици са дължина и време. Казано по друг начин, скоростта е мярка за изминато разстояние за определен период от време. Скоростта често се описва просто като изминатото разстояние за единица време. Това е колко бързо се движи обект.
- скорост е векторно количество, което показва изместване, време и посока. За разлика от скоростта, мерките за скорост изместване, векторно количество, което показва разликата между крайните и началните позиции на обекта. Скоростта измерва разстоянието, скаларно количество, което измерва общата дължина на пътя на обекта.
- ускорение се дефинира като векторно количество, което показва скоростта на промяна на скоростта. Има размери на дължина и време във времето. Ускорението често се нарича "ускоряване", но наистина измерва промените в скоростта. Ускорението може да се опита всеки ден в превозно средство. Стъпвате на газта и автомобилът ускорява, увеличавайки скоростта му.
Защо има значение скоростта
Скоростта измерва движението, започващо от едно място и насочено към друго място. Практическите приложения на скоростта са безкрайни, но една от най-честите причини за измерване на скоростта е да определите колко бързо (или нещо в движение) ще пристигнете до дестинация от дадено място.
Скоростта дава възможност за създаване на разписания за пътуване, често срещан проблем по физика, присвоен на студентите. Например, ако влак тръгне от гара Пен в Ню Йорк в 14:00. и знаете скоростта, с която влакът се движи на север, можете да предскажете кога ще пристигне на Южна гара в Бостън.
Проблем със скоростта на пробата
За да разберете скоростта, погледнете примерния проблем: студент по физика изхвърля яйце от изключително висока сграда. Каква е скоростта на яйцето след 2,60 секунди?
Най-трудната част за решаването на скоростта във физически проблем като това е избирането на правилното уравнение и включването на правилните променливи. В този случай трябва да се използват две уравнения за решаване на проблема: едно за намиране на височината на сградата или разстояние, което яйцето изминава и едно за намиране на крайна скорост.
Започнете със следното уравнение за разстояние, за да разберете колко висока е била сградата:
d = vаз* t + 0,5 * a * t2
където д е разстояние, Vаз е начална скорост, T е време и а е ускорение (което представлява гравитация, в този случай при -9,8 m / s / s). Включете променливите си и ще получите:
d = (0 m / s) * (2.60 s) + 0.5 * (- 9.8 m / s2) (2.60 s)2
d = -33.1 m (отрицателен знак показва посока надолу)
След това можете да включите тази стойност на разстоянието, за да решите скоростта, като използвате крайното уравнение на скоростта:
Vе = vаз + a * t
където Vее крайна скорост, Vаз е начална скорост, а е ускорение и T е време. Трябва да решите за крайна скорост, защото обектът се ускори по пътя си надолу. Тъй като яйцето е изпуснато и не е хвърлено, първоначалната скорост е 0 (m / s).
Vе = 0 + (-9,8 m / s2) (2.60 s)
Vе = -25,5 m / s
И така, скоростта на яйцето след 2,60 секунди е -25,5 метра в секунда. Скоростта обикновено се отчита като абсолютна стойност (само положителна), но не забравяйте, че е векторно количество и има посока, както и величина. Обикновено движението нагоре се обозначава с положителен знак, а надолу с отрицателен, просто обърнете внимание на ускорението на обекта (отрицателно = забавяне и положително = ускоряване).