Швидкість-це векторна величина, яка характеризує швидкість переміщення і напрямок руху предмета (тіла). У математиці швидкість визначається як зміна положення тіла в залежності від зміни часу. [1] Швидкість можна знайти в безлічі фізичних і математичних задач. Вибір правильної формули залежить від даних значень, тому уважно читайте умову задачі.
Формули
- Середня швидкість =
- кінцеве положення початкове положення
- Кінцевий час початковий час
- Середня швидкість при постійному прискоренні =
- початкова швидкість кінцева швидкість
- Середня швидкість при нульовому і постійному прискоренні =
- Кінцева швидкість =
- A = прискорення t = час
Кроки
Метод1З 3:
Як обчислити середню швидкість
Метод1З 3:
- Обчисліть середню швидкість, коли прискорення постійне. для цього скористайтеся наступною формулою: [2] . У цій формулі - початкова швидкість , - кінцева швидкість. Використовуйте цю формулу Тільки тоді, коли прискорення не змінюється.
- Наприклад, поїзд прискорився з 30 м/с до 80 м/с (прискорення постійне). Середня швидкість поїзда: м / с.
- Запишіть формулу, що містить положення і час. швидкість можна обчислити по зміні положення тіла і часу. Таку формулу можна застосувати до будь-якого завдання. Зверніть увагу, що якщо швидкість тіла змінюється, ви знайдете середню швидкість за весь час руху, а не конкретну швидкість в певний момент часу.
- Формула: , тобто середня швидкість = (кінцеве положення — початкове положення)/(кінцевий час — початковий час). Також це можна записати в наступному вигляді: = Δx / Δt , тобто «зміна положення, поділене на зміну часу».
- Обчисліть відстань між початковим і кінцевим положеннями. тобто між точками початку і закінчення руху; вони, поряд з напрямком руху, вказують на «переміщення» або «зміна положення». [3] при цьому траєкторія руху тіла між цими точками значення не має.
- Приклад 1: автомобіль, що їде на схід, починає рух в положенні x = 5 м. через 8 с машина знаходиться в положенні х = 41 м. яке переміщення автомобіля?
- Автомобіль перемістився на 41-5 = 36 м на схід.
- Приклад 2: трамплін підкидає плавця на 1 метр вгору, і плавець летить до води 5 м. яке переміщення плавця?
- Плавець виявився на 4 м нижче початкової точки, тому його переміщення дорівнює -4 м (0 + 1 - 5 = -4). Незважаючи на те, що пройдене плавцем відстань склала 6 м (1 м вгору і 5 м вниз), кінцева точка знаходиться на 4 м нижче початкової точки.
- Приклад 1: автомобіль, що їде на схід, починає рух в положенні x = 5 м. через 8 с машина знаходиться в положенні х = 41 м. яке переміщення автомобіля?
- Обчисліть зміну часу. час, який потрібен для досягнення кінцевої точки, буде, швидше за все, дано в завданні; якщо ні, просто відніміть початковий час з кінцевого.
- Приклад 1 (продовження): у завданні сказано, що машині потрібно 8 с, щоб переміститися з початкової точки в кінцеву, тому зміна часу дорівнює 8 с.
- Приклад 2 (продовження): якщо плавець стрибнув в момент часу t = 7 с і торкнувся води в момент часу t = 8 с, зміна часу: 8 - 7 = 1 с.
- Розділіть переміщення на зміну часу. зробіть це, щоб знайти швидкість рухомого тіла. Тепер вкажіть напрямок руху, і ви отримаєте середню швидкість.
- Приклад 1 (продовження): автомобіль перемістився на 36 м за 8 с. 4,5 м/с на схід.
- Приклад 2 (продовження): плавець перемістився на -4 м за 1 с. -4 м/с. (як правило, негативна швидкість характеризує рух «вниз» або «вліво». Замість цього можна записати»4 м/с вниз".)
- Вирішіть завдання, коли напрямок руху змінюється. Не у всіх завданнях тіло рухається вздовж однієї лінії. Якщо тіло зробило поворот, намалюйте схему руху і вирішите геометричну задачу, щоб знайти відстань.
- Приклад 3: Людина біжить 3 м на схід, потім повертає на 90° і біжить 4 м на північ. Яке переміщення людини?
- Намалюйте схему і з'єднайте початкову і кінцеву точки прямою лінією. Це гіпотенуза трикутника, яку можна знайти за допомогою теореми Піфагора або інших формул . У нашому прикладі переміщення складе 5 м на північний схід.
- Можливо, вчитель математики попросить вас знайти точний напрямок руху (у вигляді кута над горизонтальною прямою). В цьому випадку скористайтеся геометричними законами або векторами. [4]
- Приклад 3: Людина біжить 3 м на схід, потім повертає на 90° і біжить 4 м на північ. Яке переміщення людини?
Метод2З 3:
Як обчислити швидкість за відомим прискоренням
Метод2З 3:
- Запам'ятайте формулу для обчислення швидкості прискорюється тіла. прискорення-це швидкість зміни швидкості. Якщо прискорення постійне, швидкість змінюється з однаковою швидкістю. [5] Формула включає добуток прискорення і часу, а також початкову швидкість:
- або " кінцева швидкість = початкова швидкість + (прискорення * час)»
- Початкова швидкість іноді записується як ("швидкість в момент часу 0").
- Помножте прискорення на зміну часу. так ви обчислите, наскільки швидкість збільшилася (або зменшилася) за цей час.
- Приклад: човен, що пливе на північ зі швидкістю 2 м/с, прискорюється на 10 м / с
2
. Наскільки збільшиться швидкість човна протягом 5 с?
- A = 10 м / с 2
- T = 5 с
- (a * t) = 10 * 5 = 50 м/с.
- Приклад: човен, що пливе на північ зі швидкістю 2 м/с, прискорюється на 10 м / с
2
. Наскільки збільшиться швидкість човна протягом 5 с?
- Додайте початкову швидкість. Ви знайшли загальну зміну швидкості. Додайте це значення до початкової швидкості тіла, щоб обчислити кінцеву швидкість.
- Приклад (продовження): яка швидкість човна через 5 с?
- м / с
- м / с
- м / с
- Приклад (продовження): яка швидкість човна через 5 с?
- Вкажіть напрямок руху. Пам'ятайте, що швидкість є векторною величиною, тобто має напрямок. Тому у відповіді вкажіть напрямок.
- У нашому прикладі човен почав рух на північ і не змінив напрямок, тому його кінцева швидкість дорівнює 52 м/с на північ.
- Використовуйте цю формулу, щоб обчислити інші величини, які входять в неї. якщо відомі прискорення і швидкість в певний момент часу, за допомогою формули можна знайти швидкість в інший момент часу. Наприклад, обчислимо початкову швидкість:
- Поїзд прискорюється на 7 м / с 2
протягом 4 секунд і досягає швидкості 35 м / с. яка початкова швидкість поїзда?
м / с
- Поїзд прискорюється на 7 м / с 2
протягом 4 секунд і досягає швидкості 35 м / с. яка початкова швидкість поїзда?
Метод3З 3:
Як обчислити кругову швидкість
Метод3З 3:
- Запам'ятайте формулу для обчислення кругової швидкості. кругова швидкість-це швидкість, яку повинно мати тіло, щоб постійно обертатися навколо іншого тіла, що володіє гравітацією, наприклад, планети. [6]
- Кругова швидкість дорівнює відношенню довжини круглого шляху до періоду часу, протягом якого тіло рухається.
- Формула для обчислення кругової швидкості:
- V = (2πr) / T
- Зверніть увагу, що 2πR — це довжина кола.
- r - радіус.
- T - період часу.
- Помножте радіус кола на 2π. спочатку необхідно обчислити довжину кола. Для цього помножте радіус на 2π. Як значення π можна використовувати 3, 14.
- Приклад: знайдіть кругову швидкість тіла, що рухається по круговій траєкторії з радіусом 8 м протягом 45 С.
- R = 8 м
- T = 45 с
- Довжина кола = 2πR ≈ (2)(3,14)(8) = 50,24 м
- Приклад: знайдіть кругову швидкість тіла, що рухається по круговій траєкторії з радіусом 8 м протягом 45 С.
- Розділіть отримане значення на час. зробіть це, щоб обчислити кругову швидкість тіла.
- Приклад: v = (2πr)
/
T
=
50,24
/
45
= 1,12 м / с
- Кругова швидкість тіла дорівнює 1,12 м/с.
- Приклад: v = (2πr)
/
T
=
50,24
/
45
= 1,12 м / с
Поради
- Метри в секунду — м / с) - це одиниця виміру швидкості. [7] . Перед вирішенням завдання переконайтеся, що всі одиниці виміру відповідають один одному, наприклад, Значення дані в метрах (м), секундах (с), метрах в секунду (м/с) І метрах в квадратних секундах (м / с 2 ).
- середня швидкість характеризує середню швидкість, яку має тіло протягом усього шляху. миттєва швидкість - це швидкість тіла в певний момент часу.
Джерела
- ↑ Https://www.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/displacement-velocity-time/a/what-is-velocity
- ↑ Https://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Speed-and-Velocity
- ↑ Http://www.physicsclassroom.com/Class/1DKin/U1L1c.cfm
- ↑ Http://www.dpcdsb.org/NR/rdonlyres/344CE4C6-A000-4B9C-927A-B1D5EE2DD733/101461/13.pdf
- ↑ Https://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Acceleration
- ↑ Http://easycalculation.com/physics/classical-physics/circular-velocity.php
- ↑ https://physics.info/velocity/