Rýchlosť je základný pojem vo fyzike, ktorý meria rýchlosť zmeny polohy objektu vzhľadom na čas. Keď sa rýchlosť objektu meria v určitom smere, potom sa nazýva rýchlosť. Tiež časová zmena posunu je známa ako rýchlosť. Rýchlosť aj rýchlosť sú si navzájom dosť podobné. Vykazuje však dôležitý rozdiel v tom, že rýchlosť je vektorová veličina, ktorá má veľkosť aj smer. A rýchlosť je skalárna veličina, ktorá má iba veľkosť. Rýchlosť je teda miera času, ktorý telo potrebuje na dosiahnutie cieľa so smerom.

Obsah

objektová rovnosť v jave

• Definícia rýchlosti
• Typy rýchlosti
• Počiatočná a konečná rýchlosť
• Ako zistiť konečnú rýchlosť?
• Konštantná rýchlosť
• Vzorec rýchlosti
• Rozdiel medzi rýchlosťou a rýchlosťou
• Uhlová rýchlosť
• Úniková rýchlosť
• Vyriešené príklady rýchlosti

Napríklad, keď sa dva objekty pohybujú v rovnakom smere, je ľahšie rozoznať ten rýchlejší. Ak je však smer pohybu dvoch objektov opačný, potom je ťažké identifikovať najrýchlejší. V takýchto situáciách je zásadný pojem rýchlosť.

Definícia rýchlosti

Rýchlosť je definovaná ako rýchlosť zmeny polohy objektu vzhľadom na referenčný rámec a čas

Rýchlosť je vektorová miera rýchlosti a smeru pohybu. Jednoducho povedané, rýchlosť je tempo, ktorým sa niečo pohybuje určitým smerom. Rýchlosť auta idúceho na sever po hlavnej ceste a rýchlosť rakety vybuchnutej do vesmíru sa dajú merať pomocou rýchlosti. Ako možno predpokladať, skalárna veľkosť (celková hodnota) vektorovej rýchlosti predstavuje rýchlosť pohybu. Z hľadiska výpočtov je rýchlosť prvým výstupom z miesta z hľadiska času. Rýchlosť možno vypočítať pomocou jednoduchého vzorca pomocou merania, vzdialenosti a času.

Jednotka rýchlosti

• Jednotkou SI pre rýchlosť je pani (metre za sekundu).
• Zároveň môže byť rýchlosť vyjadrená v akejkoľvek jednotke vzdialenosti. Ďalšie jednotky zahŕňajú míle za hodinu (mph), kilometre za hodinu (kph) a kilometre za sekundu (km/s).

Typy rýchlosti

Pre akýkoľvek objekt môžu existovať rôzne typy rýchlostí, niektoré z týchto typov sú nasledovné:

• Rovnomerná rýchlosť
• Nerovnomerná rýchlosť
• Okamžitá rýchlosť
• Priemerná rýchlosť

Pochopme tieto rýchlosti takto:

Rovnomerná rýchlosť

Keď sa akýkoľvek objekt pohybuje rovnakými posunmi za rovnaký čas, jeho rýchlosť sa nazýva rovnomerná rýchlosť. Vlak idúci konštantnou rýchlosťou 80 kilometrov za hodinu (km/h) počas 2 hodín prekoná vzdialenosť 160 kilometrov (km), potom rýchlosť vlaku idúceho rýchlosťou 80 kilometrov za hodinu je príkladom jednotnej rýchlosti.

Nerovnomerná rýchlosť

Keď sa akýkoľvek objekt pohybuje nerovnomerným posunom v rovnakých časových intervaloch, jeho rýchlosť sa nazýva nerovnomerná rýchlosť. Napríklad, ak auto ide rýchlosťou 30 km/h v preplnenej ulici, potom zrýchli na 80 km/h na diaľnici a potom spomalí na 50 km/h v prímestskej oblasti, potom sa hovorí, že auto nemá - rovnomerná rýchlosť.

Okamžitá rýchlosť

Rýchlosť v určitom okamihu alebo vo veľmi krátkom časovom období pre akýkoľvek objekt sa nazýva okamžitá rýchlosť. Uvažujme auto idúce konštantnou rýchlosťou 100 km/h po diaľnici a vodič, ktorý sa pozerá na rýchlomer, aby videl jeho rýchlosť, je príkladom okamžitej rýchlosti v danom momente.

Priemerná rýchlosť

Pre pohybujúci sa objekt s určitou rýchlosťou sa celková vzdialenosť prejdená za jednotku času nazýva priemerná rýchlosť tohto objektu. t.j.

Priemerná rýchlosť = celkový prejdený posun / celkový čas

Uvažujme, že človek prejde vzdialenosť 4 km za 1 hodinu a potom prejde ďalšie 2 km za 30 minút. Priemerná rýchlosť na celú cestu je 8 kilometrov za hodinu (km/h).

Počiatočná a konečná rýchlosť

Počiatočná rýchlosť je rýchlosť, pri ktorej sa objekt začal pohybovať. Jednoducho povedané, rýchlosť v časovom intervale t = 0 s sa nazýva počiatočná rýchlosť. Je reprezentovaný symbolom u. Jednotka SI je podobná ako jednotka rýchlosti, t.j. m/s.

Konečná rýchlosť je rýchlosť dosiahnutá objektom, keď dosiahne maximálne zrýchlenie. Jednoducho povedané, rýchlosť získaná objektom v určitom časovom intervale sa nazýva konečná rýchlosť. Je reprezentovaný symbolom v. Jednotky SI počiatočnej a konečnej rýchlosti sú rovnaké, t.j. m/s.

Ako zistiť konečnú rýchlosť?

Ak chcete zistiť konečnú rýchlosť objektu, postupujte podľa nasledujúcich krokov.

Krok 1: Počiatočnú rýchlosť objektu možno vypočítať vydelením celkovej prejdenej vzdialenosti časom, ktorý objekt potreboval na prejdenie tejto vzdialenosti. Vo vzorci V = d/t je V rýchlosť, d vzdialenosť a t čas.

Krok 2: Vydelením hmotnosti objektu jeho silou a následným vynásobením výsledku časom zrýchlenia môžete určiť jeho zrýchlenie.

Krok 3: Ak chcete získať konečnú rýchlosť, pridajte množstvá z krokov 1 a 2.

Konštantná rýchlosť

Konštantná rýchlosť objektu sa dosiahne, keď má konštantnú rýchlosť v konštantnom smere. Tu konštantný smer obmedzuje pohyb objektu po lineárnej alebo priamej dráhe. Preto sa konštantná rýchlosť označuje ako pohyb objektu v priamke pri konštantnej rýchlosti.

Jedna z najjednoduchších foriem pohybu je, keď sa objekt pohybuje konštantnou rýchlosťou. Takýto neustály pohyb je možné pozorovať vždy, keď sa predmet kĺže po vodorovnom povrchu.

Avšak bicykel pohybujúci sa konštantnou rýchlosťou 50 km/h po kruhovej dráhe má konštantnú rýchlosť, ale nemá konštantnú rýchlosť, pretože jeho smer sa mení po kruhovej dráhe.

Vzorec rýchlosti

Existujú rôzne vzorce na výpočet rýchlosti objektu pomocou rôznych parametrov za rôznych podmienok. Tu sú niektoré z hlavných vzorcov používaných na výpočet rôznych rýchlostí ako -

Keď počiatočné (x_i) a konečná pozícia (x_f) objektu spolu s časovým intervalom, potom možno rýchlosť vypočítať ako,

Teraz, podľa pohybových rovníc, možno vyhodnotiť rýchlosť,

• Keď je zadaná počiatočná rýchlosť, zrýchlenie a čas, konečná rýchlosť je uvedená ako,

kde

• v je konečná rýchlosť,
• v je počiatočná rýchlosť,
• a je zrýchlenie a
• t je čas, ktorý objekt potrebuje.

Rozdiel medzi rýchlosťou a rýchlosťou

Rýchlosť a rýchlosť sú pojmy, ktoré sa často používajú podobným spôsobom, takže sú pre väčšinu z nás trochu mätúce. V praxi je však medzi oboma pojmami významný rozdiel.

bash zreťazené struny

Pojem rýchlosť sa používa na vyjadrenie toho, ako rýchlo sa teleso pohybuje. Rýchlosť však vyjadruje nielen jej rýchlosť, ale informuje nás aj o smere, ktorým sa teleso pohybuje.

teda rýchlosť je jednoducho definovaná ako rýchlosť zmeny vzdialenosti prejdenej objektom v danom časovom intervale. Zatiaľ čo rýchlosť je definovaná ako rýchlosť posunutia objektu v danom časovom intervale. To znamená, že rýchlosť je funkciou vzdialenosti a rýchlosť je funkciou posunutia. A čo je najdôležitejšie, hovorí sa, že rýchlosť má veľkosť iba skalárne množstvo, zatiaľ čo rýchlosť má veľkosť aj smer, je to vektorová veličina. Okrem toho majú obe veličiny rovnaké jednotky a rozmerové vzorce.

Rozdiel medzi rýchlosťou a rýchlosťou v tabuľkovej forme je uvedený takto:

Uhlová rýchlosť

Keď sú dané uhlové posunutie a čas, ktorý objekt potrebuje pri kruhovom pohybe, potom je uhlová rýchlosť daná ako,

kde,

• oh je uhlová rýchlosť
• i je uhlový posun
• t je čas, ktorý objekt potrebuje pri kruhovom pohybe.

Úniková rýchlosť

Keď je daná hmotnosť objektu, ktorý unikol z gravitačnej sily Zeme (s gravitačnou konštantou G), potom je úniková rýchlosť objektu daná ako,

kde,

• v _{to je} je úniková rýchlosť,
• G je univerzálna gravitačná konštanta (= 6,674 × 10^{- jedenásť}Nm²/kg²),
• m je hmotnosť uniknutého objektu a
• r je vzdialenosť od stredu hmoty .

Súhrn pre rýchlostné vzorce

Všetky rôzne vzorce na výpočet rôznych rýchlostí sú nasledovné:

• v = s/t
• v = (x _f - X _i )/t = Δx/t
• v = u + at
• ω = θ / t
• v _{to je} = √2Gm/r

Tiež skontrolujte

• Vzdialenosť a posunutie
• Zrýchlenie
• Rýchlosť a rýchlosť

Vyriešené príklady rýchlosti

Príklad 1: Za hodinu prejde auto 550 km. Vypočítajte jeho rýchlosť.

Riešenie:

Vzhľadom na to,

• Výtlak, s = 550 km = 550 × 10³m
• Čas, t = 1 h = 3600 s

keďže

Rýchlosť = Výtlak / Čas

v = 550 × 10³/3600

= 152,77 m/s

Rýchlosť auta je teda 152,77 m/s.

Príklad 2: Auto sa rozbehne a prejde výtlak 40 m za 10 s. Vypočítajte jeho rýchlosť.

Riešenie:

Vzhľadom na to,

• Počiatočná poloha, x_i= 0 m
• Konečná pozícia, x_f= 40 m
• Čas, t = 10 s.

keďže

v = x_f- X_i/ t

preto

v = (40 m – 0 m) / 10 s

= 4 m/s

Rýchlosť auta je teda 4 m/s.

Príklad 3: Hráč udrie do futbalovej lopty, ktorá je na začiatku v pokoji a dosiahne zrýchlenie 20 ms ^-2 v čase 5 s. Určte konečnú rýchlosť futbalovej lopty po t = 5 s.

Riešenie:

Vzhľadom na to,

• Zrýchlenie, a = 20 ms^-2
• Počiatočná rýchlosť, u = 0 m/s
• Čas, t = 5 s.

keďže

hviezdicová topológia

v = u + at

preto

v = 0 m/s + 20 ms^-2× 5 s

= 100 m/s

Konečná rýchlosť futbalovej lopty po t = 5 s je teda 100 m/s.

programovanie struct pole c

Príklad 4: Určte uhlovú rýchlosť gule posunutej kruhovým pohybom o uhol 30 radiánov za 5 s.

Riešenie:

Vzhľadom na to,

• Uhlový posun, θ = 30 rad
• Čas, t = 5 s

Pretože uhlová rýchlosť je daná ako:

ω = θ / t

preto

ω = 30 rad / 5 s

= 6 rad/s

Uhlová rýchlosť lopty je teda 6 rad/s.

Príklad 5: Osoba prejde vzdialenosť s konečnou rýchlosťou 20 m/s a zrýchlením 2 m/s ² v čase 4 s. Vypočítajte jeho počiatočnú rýchlosť.

Riešenie:

Vzhľadom na to,

• Zrýchlenie, a = 2 ms^-2
• Počiatočná rýchlosť, v = 20 m/s
• Čas, t = 4 s.

Pretože počiatočná rýchlosť je:

u = v – at

preto

u = 20 m/s – 2 ms^-2× 4 s

= 12 m/s

Počiatočná rýchlosť osoby je teda 12 m/s.

Príklad 6: Aká bude úniková rýchlosť objektu zo zemského povrchu?

Riešenie:

reťazec k itn

• Hmotnosť Zeme, m = 6 × 10²⁴kg,
• Vzdialenosť objektu od stredu hmoty sa rovná polomeru Zeme, r = 6400 km = 6,4 × 10⁶m, a
• Hodnota gravitačnej konštanty, G = 6,67 × 10⁻¹¹Nm²/kg².

Keďže úniková rýchlosť je definovaná ako,

v_{to je}= √2Gm/r

preto

v_{to je}= √2 × 6,67 × 10⁻¹¹× 6 × 10²⁴kg / 6,4 × 10⁶m

= 11200 m/s

= 11.2 km/s

Úniková rýchlosť objektu zo zemského povrchu je teda 11,2 km/s.

Rýchlosť – často kladené otázky

Definujte rýchlosť.

Keď sa rýchlosť objektu meria v určitom smere, nazýva sa to rýchlosť. Napríklad auto pohybujúce sa smerom na sever rýchlosťou 40 km/h je príkladom rýchlosti.

Ako sa meria rýchlosť?

Rýchlosť sa meria v jednotkách vzdialenosti za čas, zvyčajne v metroch za sekundu (m/s) alebo kilometroch za hodinu (km/h). Vyžaduje si rýchlosť objektu aj smer jeho pohybu.

Čo je to okamžitá rýchlosť?

Okamžitá rýchlosť je definovaná ako rýchlosť objektu v určitom časovom okamihu. Meria sa v m/s.

Čo je to jednotka rýchlosti?

Jednotka SI pre rýchlosť je m/s (metre za sekundu). Meria sa aj v míľach za hodinu (mph), kilometroch za hodinu (kph) a kilometroch za sekundu (km/s).

Môže byť rýchlosť nulová?

Áno, rýchlosť môže byť nulová. Pokiaľ ide o objekt, pokojová rýchlosť je vždy 0.

Aké sú typy rýchlosti?

Existujú hlavne dva typy rýchlosti: priemerná rýchlosť a okamžitá rýchlosť. Priemerná rýchlosť je celkový posun vydelený celkovým časom, zatiaľ čo okamžitá rýchlosť je rýchlosť objektu v konkrétnom okamihu.

Môže byť rýchlosť záporná?

Áno, rýchlosť môže byť záporná.

Aké faktory ovplyvňujú rýchlosť?

Faktory, ktoré môžu ovplyvniť rýchlosť, zahŕňajú vonkajšie sily, ako je gravitácia, trenie a odpor vzduchu, ako aj hmotnosť objektu, ak sú sily nevyvážené. Zmeny ktoréhokoľvek z týchto faktorov môžu spôsobiť zrýchlenie, čím sa zmení rýchlosť.

Ako môže byť rýchlosť záporná?

Rýchlosť akéhokoľvek objektu v opačnom smere je vždy uvažovaná so záporným znamienkom.

Keď je rýchlosť konštantná, zrýchlenie je ____.

Zrýchlenie pri konštantnej rýchlosti pohybu je 0 m/s²keďže nedochádza k žiadnej zmene rýchlosti.

Ako sa rýchlosť líši od rýchlosti?

Zatiaľ čo rýchlosť aj rýchlosť merajú, ako rýchlo sa niečo pohybuje, rýchlosť zahŕňa aj smer pohybu. To z neho robí vektorovú veličinu, zatiaľ čo rýchlosť je skalárna veličina, ktorá predstavuje iba veľkosť pohybu.

Je rýchlosť vektorovou veličinou?

Áno, rýchlosť je vektorová veličina.

Prečo je rýchlosť vektorovou veličinou?

Na definovanie rýchlosti akéhokoľvek objektu potrebujeme veľkosť aj smer, preto je rýchlosť vektorovou veličinou.

Čo je vzorec priemernej rýchlosti?

Vzorec pre priemernú rýchlosť je uvedený ako

Priemerná rýchlosť = celkový prejdený posun / celkový čas

Aký je rozdiel medzi rýchlosťou a rýchlosťou?

Rýchlosť meraná v určitom smere sa nazýva rýchlosť, t. j. ak sa auto pohybuje rýchlosťou 30 km/h, je to rýchlosť auta, ale ak sa auto pohybuje rýchlosťou 30 km/h smerom na sever, je to rýchlosť auta.