תוֹכֶן

• פורמולה מופחתת
• צעדים
• עֵצָה

מהירות היא המהירות בה הוא נע בכיוון מסוים של אובייקט. מתמטית, מהירות נחשבת לעתים קרובות כשינוי במיקום האובייקט לאורך זמן. מושג בסיסי זה קיים בבעיות פיזיקה רבות. איזו נוסחה להשתמש תלויה במה שידוע על האובייקט, כדי לבחור את הנוסחה הנכונה, קרא מאמר זה בעיון.

פורמולה מופחתת

• מהירות ממוצעת =
  • העמדה האחרונה העמדה המקורית
  • סוף הרגע הראשוני
• המהירות הממוצעת בתאוצה היא קבועה =
  • מהירות סופי מהירות ראשונית
• מהירות ממוצעת אם התאוצה קבועה שווה ל- 0 =
• מהירות סופית =
  • a = תאוצה t = זמן

צעדים

שיטה 1 מתוך 3: מצא מהירות ממוצעת

1. 

   
   
   מצא את המהירות הממוצעת כאשר התאוצה קבועה. אם לאובייקט יש תאוצה קבועה, הנוסחה לחישוב המהירות הממוצעת היא פשוטה מאוד :. בה, המהירות ההתחלתית, והיא המהירות הסופית. רַק השתמש בנוסחה זו אם התאוצה קבועה.
   • לדוגמא, קחו בחשבון רכבת עם תאוצה קבועה מ -30 מ 'לשנייה ל -80 מ' לשנייה. אז המהירות הממוצעת של הרכבת היא.

2. 

   
   
   גבש נוסחאות תוך שימוש במיקום ובזמן. אתה יכול לחשב את המהירות על ידי שינוי המיקום של האובייקט לאורך זמן. ניתן להשתמש בשיטה זו בכל המקרים. שימו לב, אלא אם כן האובייקט נע במהירות קבועה, התוצאה שתוכלו לחשב תהיה המהירות הממוצעת במהלך התנועה ולא המהירות המיידית בנקודת זמן מסוימת.
   • הנוסחה במקרה זה היא קרי "מיקום אחרון - מיקום התחלתי מחולק בפעם האחרונה - זמן ראשוני". אתה יכול גם לכתוב מחדש את הנוסחה הזו כ = / _Δt, או "שינוי עמדה לאורך זמן".

3. 

   
   
   מצא את המרחק בין נקודת ההתחלה לנקודת הסיום. כאשר מודדים מהירות, יש רק שתי נקודות לציון נקודת ההתחלה והסיום של התנועה. יחד עם כיוון התנועה, ההתחלה ונקודת הסיום יעזרו לנו לקבוע תְנוּעָה במילים אחרות שינוי עמדה של האובייקט המדובר. זה לא לוקח בחשבון את המרחק בין שתי הנקודות הללו.
   • דוגמה 1: מכונית לכיוון מזרח מתחילה במיקום x = 5 מטר. לאחר 8 שניות, הרכב נמצא במצב x = 41 מטר. כמה רחוק עברה המכונית?
     • המכונית עברה (41m-5m) = 36 מטר מזרחה.
   • דוגמה 2: צוללן מזנק מטר אחד מעל קרש ואז נופל 5 מטר לפני שהוא פוגע במים. כמה עבר הספורטאי?
     • בסך הכל, הצולל זז 4 מטרים מתחת למיקום המקורי, מה שאומר שהוא עבר פחות מ -4 מטרים, או -4 מטר במילים אחרות. (0 + 1 - 5 = -4). למרות שמרחק הנסיעה הכולל הוא 6 מטר (מטר אחד מעלה בקפיצה ו -5 מטר בעת נפילה), הבעיה היא שסוף התנועה נמצא 4 מטר מתחת למיקום המקורי.

4. 

   חישוב שינוי בזמן. כמה זמן לוקח לנושא המדובר להגיע לנקודת הסיום? ישנם תרגילים רבים שיעניקו מידע זה זמין. אם לא, אתה יכול לקבוע על ידי הפחתת הנקודה הראשונה מנקודת הסיום.
   • דוגמה 1 (המשך): המטלה אומרת שלמכונית לוקח 8 שניות לעבור מההתחלה ועד הסוף, אז זה השינוי בזמן.
   • דוגמה 2 (המשך): אם הבועט קופץ בזמן t = 7 שניות ומחדש מים ב- t = 8 שניות, שינוי הזמן = 8 שניות - 7 שניות = שנייה אחת.

5. 

   חלק את המרחק לפי זמן הנסיעה. כדי לקבוע את מהירות האובייקט הנע, אנו מחלקים את המרחק שעבר לפי זמן הבילוי הכולל וקובעים את כיוון התנועה, תקבל את המהירות הממוצעת של אותו אובייקט.
   • דוגמה 1 (המשך): המכונית עברה 36 מטר תוך 8 שניות. יש לנו 4.5 מ 'לשנייה מִזְרָחָה.
   • דוגמה 2 (המשך): הספורטאי עבר מרחק של -4 מטרים בשנייה אחת. יש לנו -4 מ 'לשנייה. (בתנועה חד-כיוונית, מספרים שליליים בדרך כלל מרמזים על "מטה" או "שמאלה." בדוגמה זו נוכל לומר "4 מ / ש בכיוון מטה").

6. 

   במקרה של תנועה דו כיוונית. לא כל התרגילים כוללים תנועה בקו קבוע. אם האובייקט משנה כיוון בשלב מסוים, עליך לבצע גרף ולפתור בעיית גאומטריה כדי למצוא את המרחק.
   • רישום 3: אדם אחד הולך 3 מטר מזרחה, ואז פונה 90 מעלות והולך עוד 4 מטר צפונה. כמה עבר האדם הזה?
     • צייר גרף וחבר את נקודות ההתחלה והסיום לקו. אנו מקבלים משולש נכון, תוך שימוש בתכונות המשולש הנכון נמצא את אורכו הצדדי. בדוגמה זו העקירה היא 5 מטר צפונית-מזרחית.
     • לפעמים המורה שלך עשוי לבקש ממך למצוא את כיוון התנועה המדויק (פינה אופקית עליונה). אתה יכול להשתמש בתכונות הגיאומטריות או לצייר וקטורים כדי לפתור את הבעיה.
   פרסומת

שיטה 2 מתוך 3: מצא תאוצה לדעת מהירות

1. 

   הנוסחה למהירות אובייקט עם תאוצה. האצה היא שינוי המהירות. המהירות משתנה באופן שווה כאשר התאוצה קבועה. אנו יכולים לתאר את השינוי הזה על ידי הכפלת זמני ההאצה בזמן הבא בתוספת המהירות ההתחלתית:
   • , או "מהירות סופית = מהירות ראשונית + (תאוצה * זמן)"
   • מהירות ראשונית נכתבת לפעמים כ- ("מהירות בזמן t = 0").

2. 

   חשב את תוצר האצה וזמן. תוצר האצה וזמן מראה כיצד המהירות עלתה (או פחתה) במהלך אותה תקופה.
   • לדוגמה: רכבת נוסעת צפונה במהירות של 2 מ 'לשנייה ותאוצה של 10 מ' לשנייה. כמה עולה מהירות הרכבת בחמש השניות הבאות?
     • a = 10 מ 'לשנייה
     • t = 5 שניות
     • המהירות גדלה (a * t) = (10 m / s * 5 s) = 50 m / s.

3. 

   בנוסף מהירות ראשונית. כשאנו יודעים את השינוי במהירות, אנו לוקחים ערך זה בתוספת המהירות ההתחלתית של האובייקט כדי למצוא את המהירות.
   • דוגמא (המשך): בדוגמה זו, מהי מהירות הרכבת לאחר 5 שניות?

4. 

   קבעו את כיוון התנועה. בניגוד למהירות, מהירות תמיד קשורה לכיוון התנועה. אז זכרו לציין תמיד את כיוון התנועה בכל מה שקשור למהירות.
   • בדוגמה שלעיל, מכיוון שהספינה נעה תמיד צפונה ולא שינתה כיוון באותה תקופה, מהירותה היא 52 מ 'לשנייה צפונה.

5. 

   לפתור תרגילים קשורים. לאחר שתדע את האצה ומהירות האובייקט בכל זמן נתון, תוכל להשתמש בנוסחה זו כדי לחשב את המהירות בכל זמן נתון. פרסומת

שיטה 3 מתוך 3: מהירות מעגלית

1. 

   נוסחה לחישוב מהירות התנועה המעגלית. מהירות התנועה המעגלית היא המהירות בה אובייקט צריך להשיג כדי לשמור על מסלול מעגלי סביב אובייקט אחר כמו כוכב לכת או אובייקט משקל.
   • המהירות המעגלית של אובייקט מחושבת על ידי חלוקת היקף המסלול בזמן התנועה.
   • הנוסחה היא כדלקמן:
     • v = / _ט
   • הערה: 2πr הוא היקף מסלול התנועה
   • ר הוא "רדיוס"
   • ט הוא "זמן תנועה"

2. 

   הכפל את רדיוס מסלול התנועה ב- 2π. השלב הראשון הוא חישוב היקף המסלול על ידי לקיחת תוצר הרדיוס ו- 2π. אם אינך משתמש במחשבון, תוכל לקבל π = 3.14.
   • לדוגמא, חישבו את המהירות המעגלית של אובייקט שרדיוס המסלול שלו הוא 8 מטר לאורך 45 שניות.
     • r = 8 מ '
     • T = 45 שניות
     • היקף = 2πr = ~ (2) (3.14) (8 מ ') = 50.24 מ'

3. 

   חלק את ההיקף בזמן התנועה. כדי לחשב את מהירות התנועה המעגלית של האובייקט בבעיה, אנו לוקחים את ההיקף שזה עתה חלקנו לפי זמן התנועה של האובייקט.
   • לדוגמא: v = / _ט = / _{45 שניות} = 1.12 מ 'לשנייה
     • מהירות המעגל של האובייקט היא 1.12 מ 'לשנייה.
   פרסומת

עֵצָה

• מטרים לשנייה (m / s) הם יחידות מהירות סטנדרטיות. בדוק שהמרחק הוא במטרים והזמן הוא בשניות, לצורך האצה היחידה הסטנדרטית היא מטרים לשנייה לשנייה (m / s).