La velocità è definita come a vettore misurazione della velocità e della direzione del movimento. In parole povere, la velocità è la velocità con cui qualcosa si muove in una direzione. La velocità di un'auto che viaggia verso nord su un'autostrada senza pedaggio e la velocità che un razzo lancia nello spazio può essere misurata usando la velocità.
Come avrete intuito, la grandezza scalare (valore assoluto) del vettore di velocità è la velocità di movimento. Nel calcolo in termini, la velocità è la prima derivata della posizione rispetto al tempo. È possibile calcolare la velocità utilizzando una semplice formula che include velocità, distanza e tempo.
Formula di velocità
Il modo più comune per calcolare il velocità costante di un oggetto che si muove in linea retta è con questa formula:
r = d / t
- r è la velocità o la velocità (talvolta indicata come v per velocità)
- d è la distanza spostata
- t è il tempo necessario per completare il movimento
Unità di velocità
Le unità SI (internazionali) per la velocità sono m / s (metri al secondo), ma la velocità può anche essere espressa in qualsiasi unità di distanza per volta. Altre unità includono miglia orarie (mph), chilometri orari (km / h) e chilometri al secondo (km / s).
Velocità, velocità e accelerazione
Velocità, velocità e accelerazione sono tutti collegati tra loro, sebbene rappresentino misure diverse. Fare attenzione a non confondere questi valori tra loro.
- Velocità, secondo la sua definizione tecnica, è una quantità scalare che indica la velocità della distanza di movimento per volta. Le sue unità sono lunghezza e tempo. In altre parole, la velocità è una misura della distanza percorsa per un certo periodo di tempo. La velocità è spesso descritta semplicemente come la distanza percorsa per unità di tempo. È la velocità con cui si muove un oggetto.
- Velocità è una quantità vettoriale che indica spostamento, tempo e direzione. A differenza della velocità, le misure di velocità Dislocamento, una quantità vettoriale che indica la differenza tra la posizione finale e la posizione iniziale di un oggetto. La velocità misura la distanza, una quantità scalare che misura la lunghezza totale del percorso di un oggetto.
- Accelerazione è definito come una quantità vettoriale che indica il tasso di variazione della velocità. Ha dimensioni di lunghezza e tempo nel tempo. L'accelerazione viene spesso definita "accelerazione", ma misura davvero i cambiamenti di velocità. L'accelerazione può essere vissuta ogni giorno in un veicolo. Premi l'acceleratore e l'auto accelera, aumentando la sua velocità.
Perché la velocità conta
La velocità misura il movimento partendo da un punto e dirigendosi verso un altro posto. Le applicazioni pratiche della velocità sono infinite, ma uno dei motivi più comuni per misurare la velocità è determinare la velocità con cui (o qualsiasi cosa in movimento) arriverete a una destinazione da una determinata posizione.
Velocity consente di creare orari di viaggio, un tipo comune di problema di fisica assegnato agli studenti. Ad esempio, se un treno parte da Penn Station a New York alle 14:00. e conosci la velocità con cui il treno si sta spostando verso nord, puoi prevedere quando arriverà alla South Station di Boston.
Problema alla velocità del campione
Per capire la velocità, dai un'occhiata a un problema di esempio: uno studente di fisica fa cadere un uovo da un edificio estremamente alto. Qual è la velocità dell'uovo dopo 2,60 secondi?
La parte più difficile della risoluzione della velocità in un problema di fisica come questo è selezionare l'equazione giusta e collegare le variabili giuste. In questo caso, per risolvere il problema dovrebbero essere utilizzate due equazioni: una per trovare l'altezza dell'edificio o la distanza percorsa dall'uovo e una per trovare la velocità finale.
Inizia con la seguente equazione per la distanza per scoprire quanto era alto l'edificio:
d = vio* t + 0,5 * a * t2
dove d è la distanza, vio è la velocità iniziale, t è tempo, e un' è l'accelerazione (che rappresenta la gravità, in questo caso, a -9,8 m / s / s). Collega le tue variabili e otterrai:
d = (0 m / s) * (2,60 s) + 0,5 * (- 9,8 m / s2) (2.60 s)2
d = -33,1 m (il segno negativo indica la direzione verso il basso)
Successivamente, è possibile inserire questo valore di distanza per risolvere la velocità utilizzando l'equazione della velocità finale:
vf = vio + a * t
dove vfè la velocità finale, vio è la velocità iniziale, un' è l'accelerazione e t è tempo. È necessario risolvere la velocità finale perché l'oggetto ha accelerato verso il basso. Poiché l'uovo è stato lasciato cadere e non lanciato, la velocità iniziale era 0 (m / s).
vf = 0 + (-9,8 m / s2) (2.60 s)
vf = -25,5 m / s
Quindi, la velocità dell'uovo dopo 2,60 secondi è di -25,5 metri al secondo. La velocità viene comunemente indicata come valore assoluto (solo positivo), ma ricorda che si tratta di una quantità vettoriale e ha direzione e magnitudine. Di solito, spostarsi verso l'alto è indicato con un segno positivo e verso il basso con un negativo, basta prestare attenzione all'accelerazione dell'oggetto (negativo = rallentamento e positivo = accelerazione).