Sisältö

• Pienennetty kaava
• Askeleet
• Neuvoja

Nopeus on kuinka nopeasti se liikkuu kohteen tiettyyn suuntaan. Matemaattisesti nopeutta pidetään usein kohteen sijainnin muutoksena ajan myötä. Tämä peruskäsite on läsnä monissa fysiikan ongelmissa. Käytettävä kaava riippuu siitä, mitä objektista tiedetään. Oikean kaavan valitsemiseksi lue tämä artikkeli huolellisesti.

Pienennetty kaava

• Keskinopeus =
  • viimeinen sijainti alkuperäisessä asennossa
  • alkuhetken loppu
• Keskimääräinen nopeus kiihdytyksessä on vakio =
  • alkunopeuden lopullinen nopeus
• Keskinopeus, jos kiihtyvyys on vakio yhtä suuri kuin 0 =
• Lopullinen nopeus =
  • a = kiihtyvyys t = aika

Askeleet

Menetelmä 1/3: Etsi keskinopeus

1. 

   
   
   Etsi keskinopeus, kun kiihtyvyys on vakio. Jos objektilla on vakio kiihtyvyys, kaava keskinopeuden laskemiseksi on hyvin yksinkertainen :. Siinä on alkunopeus ja lopullinen nopeus. Vain Käytä tätä kaavaa, jos kiihtyvyys on vakio.
   • Tarkastellaan esimerkiksi junaa, jonka kiihtyvyys on tasainen 30 m / s - 80 m / s. Joten junan keskinopeus on.

2. 

   
   
   Luo kaavat sijainnin ja ajan mukaan. Voit laskea nopeuden objektin sijainnin muutoksella ajan myötä. Tätä lähestymistapaa voidaan käyttää kaikissa tapauksissa. Huomaa, että ellei esine liiku tasaisella nopeudella, tulos, jonka pystyt laskemaan, on keskimääräinen nopeus liikkeen aikana eikä hetkellinen nopeus jossain ajankohdassa.
   • Kaava on tässä tapauksessa, eli "viimeinen sijainti - alkuasento jaettuna viimeisellä kerralla - alkamisaika". Voit myös kirjoittaa tämän kaavan uudelleen muodossa = / _Δttai "sijainnin muutos ajan myötä".

3. 

   
   
   Etsi etäisyys lähtöpisteen ja loppupisteen välillä. Nopeutta mitattaessa on vain kaksi pistettä, jotka merkitsevät liikkeen alku- ja loppupisteen. Liikesuunnan ohella alku- ja loppupiste auttavat meitä määrittämään Liike toisin sanoen sijainnin muutos kyseisen kohteen. Siinä ei oteta huomioon näiden kahden pisteen välistä etäisyyttä.
   • Esimerkki 1: Itään suuntautuva auto alkaa sijainnista x = 5 metriä. 8 sekunnin kuluttua ajoneuvo on asennossa x = 41 metriä. Kuinka pitkälle auto on liikkunut?
     • Auto on siirtynyt (41m-5m) = 36 metriä itään.
   • Esimerkki 2: Sukeltaja hyppää yhden metrin laudan yläpuolelle ja putoaa sitten 5 metriä ennen kuin osuu veteen. Kuinka paljon urheilija liikkui?
     • Sukeltaja oli siirtynyt yhteensä 4 metriä alkuperäisen sijainnin alle, mikä tarkoittaa, että hän oli liikkunut alle 4 metriä eli toisin sanoen -4 metriä. (0 + 1 - 5 = -4). Vaikka kokonaismatka on 6 metriä (hyppäämällä 1 metri ylös ja putoamisen aikana 5 metriä), ongelmana on, että liikkeen loppupiste on 4 metriä alkuperäisen sijainnin alapuolella.

4. 

   Laske ajan muutos. Kuinka kauan kestää kyseisen aiheen saavuttaminen loppupisteeseen? On monia harjoituksia, jotka antavat nämä tiedot saataville. Jos ei, voit määrittää sen vähentämällä ensimmäisen pisteen loppupisteestä.
   • Esimerkki 1 (jatkoa): Tehtävä sanoo, että autolla menee 8 sekuntia alusta loppuun, joten tämä on muutos ajassa.
   • Esimerkki 2 (jatkuu): Jos päällikkö hyppää t = 7 sekunnissa ja jatkaa vettä t = 8 sekunnissa, ajan muutos = 8 sekuntia - 7 sekuntia = 1 sekunti.

5. 

   Jaa matka matka-aikaan. Liikkuvan kohteen nopeuden määrittämiseksi jaetaan kuljettu matka kokonaiskäytettyyn aikaan ja määritetään liikkeen suunta, saat kyseisen kohteen keskimääräisen nopeuden.
   • Esimerkki 1 (jatkuu): Auto on kulkenut 36 metriä 8 sekunnissa. Meillä on 4,5 m / s itään.
   • Esimerkki 2 (jatkoa): Urheilija siirsi -4 metrin etäisyyden 1 sekunnissa. Meillä on -4 m / s. (Yksisuuntaisessa liikkeessä negatiiviset luvut tarkoittavat yleensä "alas" tai "vasemmalle". Tässä esimerkissä voimme sanoa "4 m / s alaspäin").

6. 

   Kaksisuuntaisen liikkeen tapauksessa. Kaikkiin harjoituksiin ei liity kiinteässä linjassa. Jos kohde muuttaa jossain vaiheessa suuntaa, sinun on piirrettävä ja ratkaistava geometrian ongelma etäisyyden löytämiseksi.
   • Listaus 3: Yksi henkilö kävelee 3 metriä itään, kääntyy sitten 90 astetta ja menee toisen 4 metriä pohjoiseen. Kuinka paljon tämä henkilö on muuttanut?
     • Piirrä kaavio ja yhdistä alku- ja loppupisteet viivaan. Saamme suorakulmaisen kolmion, käyttämällä suorakulmion ominaisuuksia löydämme sen sivupituuden. Tässä esimerkissä siirtymä on 5 metriä koilliseen.
     • Joskus opettajasi saattaa pyytää sinua löytämään tarkan liikesuunnan (vaakasuora yläkulma). Voit käyttää geometrisia ominaisuuksia tai piirtää vektoreita ongelman ratkaisemiseksi.
   mainos

Tapa 2/3: Etsi nopeus tietämällä kiihtyvyys

1. 

   Kaava kohteen nopeuden laskemiseksi kiihdytyksellä. Kiihtyvyys on nopeuden muutos. Nopeus vaihtelee tasaisesti, kun kiihtyvyys on vakio. Voimme kuvata tämän muutoksen kertomalla kiihtyvyys kertaa seuraava aika plus alkunopeus:
   • tai "lopullinen nopeus = alkunopeus + (kiihtyvyys * aika)"
   • Alkuperäinen nopeus kirjoitetaan joskus nimellä ("nopeus hetkellä t = 0").

2. 

   Laske kiihtyvyyden ja ajan tulo. Kiihtyvyyden ja ajan tulo osoittaa kuinka nopeus on kasvanut (tai laskenut) tuona aikana.
   • Esimerkiksi: Juna kulkee pohjoiseen nopeudella 2 m / s ja kiihtyvyydellä 10 m / s. Kuinka paljon junan nopeus kasvaa seuraavien 5 sekunnin aikana?
     • a = 10 m / s
     • t = 5 sekuntia
     • Nopeus on kasvanut (a * t) = (10 m / s * 5 s) = 50 m / s.

3. 

   Plus alkunopeus. Kun tiedämme nopeuden muutoksen, otamme tämän arvon plus kohteen alkunopeuden saadaksemme löydettävän nopeuden.
   • Esimerkki (jatkuu): Mikä on tässä esimerkissä junan nopeus 5 sekunnin kuluttua?

4. 

   Määritä liikkeen suunta. Toisin kuin nopeus, nopeus liittyy aina liikkeen suuntaan. Joten muista muistaa aina huomioida liikkeen suunta nopeuden suhteen.
   • Yllä olevassa esimerkissä, koska alus liikkuu aina pohjoiseen eikä ole muuttanut suuntaa tuona aikana, sen nopeus on 52 m / s pohjoiseen.

5. 

   Ratkaise siihen liittyviä harjoituksia. Kun tiedät kohteen kiihtyvyyden ja nopeuden kulloinkin, voit käyttää tätä kaavaa laskeaksesi nopeuden kulloinkin. mainos

Menetelmä 3/3: Pyörimisnopeus

1. 

   Kaava pyöreän liikkeen nopeuden laskemiseksi. Pyöreän liikkeen nopeus on nopeus, jonka kohteen on saavutettava säilyttääkseen pyöreä kiertorata toisen kohteen, kuten planeetan tai painokohteen, ympärillä.
   • Kohteen pyöreä nopeus lasketaan jakamalla kiertoradan ympärysmitta liikeaikalla.
   • Kaava on seuraava:
     • v = / _T
   • Huomaa: 2πr on liikkeen liikeradan ympärysmitta
   • r on "säde"
   • T on "liikeaika"

2. 

   Kerro liikeradan säde 2π: llä. Ensimmäinen vaihe on laskea kiertoradan kehä ottamalla säteen ja 2π: n tulo. Jos et käytä laskinta, saat arvon π = 3,14.
   • Laske esimerkiksi sellaisen objektin ympyränopeus, jonka liikeradan säde on 8 metriä 45 sekunnin aikana.
     • r = 8 m
     • T = 45 sekuntia
     • Ympärysmitta = 2πr = ~ (2) (3,14) (8 m) = 50,24 m

3. 

   Jaa ympärysmitta liikeaikalla. Laskettaessa ongelman kohteen ympyrän liikenopeus otamme juuri jaetun ympärysmitan kohteen liikeaikalla.
   • Esimerkiksi: v = / _T = / _{45 s} = 1,12 m / s
     • Kohteen pyöreä nopeus on 1,12 m / s.
   mainos

Neuvoja

• Metriä sekunnissa (m / s) ovat vakionopeusyksikköjä. Tarkista, että etäisyys on metreinä ja aika sekunteina, kiihdytystä varten perusyksikkö on metriä sekunnissa sekunnissa (m / s).