Spôsoby výpočtu rýchlosti

Autor: Louise Ward
Dátum Stvorenia: 3 Február 2021
Dátum Aktualizácie: 1 V Júli 2024
Anonim
Spôsoby výpočtu rýchlosti - Tipy
Spôsoby výpočtu rýchlosti - Tipy

Obsah

Rýchlosť je rýchlosť, akou sa pohybuje určitým smerom od objektu. Matematicky sa rýchlosť často považuje za zmenu polohy objektu v priebehu času. Tento základný koncept je prítomný v mnohých fyzikálnych problémoch. Použitý vzorec závisí od toho, čo je o objekte známe. Ak chcete zvoliť správny vzorec, prečítajte si pozorne tento článok.

Znížený vzorec

  • Priemerná rýchlosť =
    • posledná poloha pôvodná poloha
    • koniec počiatočného okamihu
  • Priemerná rýchlosť pri zrýchlení je konštantná
    • konečná rýchlosť počiatočnej rýchlosti
  • Priemerná rýchlosť, ak je zrýchlenie konštantné rovné 0 =
  • Konečná rýchlosť =
    • a = zrýchlenie t = čas

Kroky

Metóda 1 z 3: Nájdite priemernú rýchlosť


  1. Nájdite priemernú rýchlosť pri konštantnej akcelerácii. Ak má objekt neustále zrýchlenie, vzorec pre výpočet priemernej rýchlosti je veľmi jednoduchý :. V ňom je počiatočná rýchlosť a konečná rýchlosť. Len Tento vzorec použite, ak je zrýchlenie konštantné.
    • Zvážte napríklad vlak s konštantným zrýchlením z 30 m / s na 80 m / s. Priemerná rýchlosť vlaku je teda.

  2. Formulujte vzorce pomocou miesta a času. Rýchlosť môžete vypočítať podľa zmeny polohy objektu v priebehu času. Tento prístup je možné použiť vo všetkých prípadoch. Upozorňujeme, že pokiaľ sa objekt nepohybuje konštantnou rýchlosťou, výsledkom, ktorý budete môcť vypočítať, bude skôr priemerná rýchlosť počas pohybu ako okamžitá rýchlosť v danom okamihu.
    • Vzorec v tomto prípade je, tj. „Posledná pozícia - počiatočná pozícia vydelená posledným časom - počiatočný čas“. Tento vzorec môžete tiež prepísať ako = / Δt, alebo „zmena miesta v priebehu času“.

  3. Nájdite vzdialenosť medzi začiatočným a konečným bodom. Pri meraní rýchlosti existujú iba dva body, ktoré si majú všimnúť začiatočný a konečný bod pohybu. Spolu so smerom pohybu nám pomôže určiť aj počiatočný a konečný bod Pohyb inými slovami zmena polohy predmetného objektu. Nezohľadňuje vzdialenosť medzi týmito dvoma bodmi.
    • Príklad 1: Východným autom začína na pozícii x = 5 metrov. Po 8 sekundách je auto v polohe x = 41 metrov. Ako ďaleko sa auto pohlo?
      • Auto sa presunulo (41 m - 5 m) = 36 metrov na východ.
    • Príklad 2: Potápač skočí 1 meter nad dosku, potom spadne 5 metrov pred nárazom do vody. Koľko sa pohyboval športovec?
      • Celkovo sa potápač presunul o 4 metre pod pôvodnú polohu, čo znamená, že sa posunul o necelé 4 metre, inými slovami o -4 metre. (0 + 1 - 5 = -4). Aj keď je celková cestovná vzdialenosť 6 metrov (1 meter hore pri skoku a 5 metrov hore pri páde), problém je v tom, že koncový bod pohybu je 4 metre pod pôvodnou pozíciou.
  4. Vypočítajte zmenu v čase. Ako dlho trvá dotyčnému subjektu dosiahnuť konečný bod? Existuje veľa cvičení, ktoré poskytnú tieto informácie. Ak nie, môžete to zistiť odpočítaním prvého bodu od koncového bodu.
    • Príklad 1 (pokr.): Zadanie hovorí, že automobilu trvá od začiatku do konca 8 sekúnd, takže ide o zmenu času.
    • Príklad 2 (pokr.): Ak kicker skočí v čase t = 7 sekúnd a obnoví sa voda v čase t = 8 sekúnd, zmena času = 8 sekúnd - 7 sekúnd = 1 sekunda.
  5. Vydeľte vzdialenosť časom cesty. Aby sme určili rýchlosť pohybujúceho sa objektu, vydelíme prejdenú vzdialenosť celkovým stráveným časom a určíme smer pohybu, dostaneme priemernú rýchlosť daného objektu.
    • Príklad 1 (pokr.): Automobil prešiel za 36 sekúnd 36 metrov. Máme 4,5 m / s na východ.
    • Príklad 2 (pokr.): Športovec sa za 1 sekundu presunul na vzdialenosť -4 metre. Máme -4 m / s. (Pri jednosmernom pohybe znamenajú záporné čísla zvyčajne „dolu“ alebo „doľava.“ V tomto príklade by sme mohli povedať „4 m / s smerom nadol“).
  6. V prípade obojsmerného pohybu. Nie všetky cviky zahŕňajú pohyb v pevnej línii. Ak objekt v určitom okamihu zmení smer, musíte nájsť graf a vyriešiť problém s geometriou.
    • Zoznam 3: Jedna osoba kráča 3 metre na východ, potom sa otočí o 90 stupňov a ide ďalšie 4 metre na sever. Koľko sa táto osoba posunula?
      • Nakreslite graf a spojte začiatočný a koncový bod s priamkou. Dostaneme pravý trojuholník, pomocou vlastností pravého trojuholníka nájdeme jeho bočnú dĺžku. V tomto príklade je posunutie 5 metrov na severovýchod.
      • Niekedy vás učiteľ môže požiadať, aby ste našli presný smer pohybu (horný vodorovný roh). Na vyriešenie tohto problému môžete použiť geometrické vlastnosti alebo nakresliť vektory.
    reklama

Metóda 2 z 3: Nájdite rýchlosť s vedomím zrýchlenia

  1. Vzorec pre rýchlosť objektu so zrýchlením. Zrýchlenie je zmena rýchlosti. Pri konštantnej akcelerácii sa rýchlosť mení rovnomerne. Túto zmenu môžeme opísať vynásobením časov zrýchlenia nasledujúceho času a počiatočnej rýchlosti:
    • , alebo „konečná rýchlosť = počiatočná rýchlosť + (zrýchlenie * čas)“
    • Počiatočná rýchlosť sa niekedy píše ako („rýchlosť v čase t = 0“).
  2. Vypočítajte súčin zrýchlenia a času. Súčin akcelerácie a času ukazuje, ako sa rýchlosť za ten čas zvýšila (alebo znížila).
    • Napríklad: Vlak ide na sever rýchlosťou 2 m / s a ​​zrýchlením 10 m / s. O koľko sa zvýši rýchlosť vlaku v nasledujúcich 5 sekundách?
      • a = 10 m / s
      • t = 5 sekúnd
      • Rýchlosť sa zvýšila (a * t) = (10 m / s * 5 s) = 50 m / s.
  3. Plus počiatočná rýchlosť. Keď poznáme zmenu rýchlosti, vezmeme túto hodnotu plus počiatočnú rýchlosť objektu, aby sme našli rýchlosť, ktorú treba nájsť.
    • Príklad (pokračovanie): Aká je v tomto príklade rýchlosť vlaku po 5 sekundách?
  4. Určte smer pohybu. Na rozdiel od rýchlosti je rýchlosť vždy spojená so smerom pohybu. Nezabudnite si preto vždy všimnúť smer pohybu, pokiaľ ide o rýchlosť.
    • Vo vyššie uvedenom príklade, pretože loď sa vždy pohybuje na sever a počas tejto doby nezmenila smer, je jej rýchlosť 52 m / s na sever.
  5. Vyriešte súvisiace cvičenia. Keď poznáte zrýchlenie a rýchlosť objektu v danom okamihu, môžete pomocou tohto vzorca vypočítať rýchlosť v danom okamihu. reklama

Metóda 3 z 3: Kruhová rýchlosť

  1. Vzorec na výpočet rýchlosti kruhového pohybu. Rýchlosť kruhového pohybu je rýchlosť, ktorú musí objekt dosiahnuť, aby udržal kruhovú obežnú dráhu okolo iného objektu, napríklad planéty alebo predmetu hmotnosti.
    • Kruhová rýchlosť objektu sa počíta vydelením obvodu obežnej dráhy časom pohybu.
    • Vzorec je nasledovný:
      • v = / T
    • Poznámka: 2πr je obvod trajektórie pohybu
    • r je „polomer“
    • T je „doba pohybu“
  2. Vynásobte polomer dráhy pohybu číslom 2π. Prvým krokom je výpočet obvodu dráhy pomocou súčinu polomeru a 2π. Ak nepoužívate kalkulačku, môžete získať π = 3,14.
    • Napríklad vypočítajte kruhovú rýchlosť objektu, ktorého polomer dráhy je 8 metrov za 45 sekúnd.
      • r = 8 m
      • T = 45 sekúnd
      • Obvod = 2πr = ~ (2) (3,14) (8 m) = 50,24 m
  3. Rozdeľte obvod na čas pohybu. Na výpočet rýchlosti kruhového pohybu objektu v úlohe vezmeme obvod, ktorý sme práve vydelili časom pohybu objektu.
    • Napríklad: v = / T = / 45 s = 1,12 m / s
      • Kruhová rýchlosť objektu je 1,12 m / s.
    reklama

Rada

  • Metre za sekundu (m / s) sú štandardné jednotky rýchlosti. Skontrolujte, či je vzdialenosť v metroch a čas v sekundách. Pre zrýchlenie je štandardnou jednotkou meter za sekundu za sekundu (m / s).