Rýchlosť

Rýchlosť je miera toho, ako rýchlo sa niečo pohybuje určitým smerom. Na jej definovanie je potrebná veľkosť aj smer. Ak sa objekt pohybuje na východ rýchlosťou 9 metrov za sekundu (9 m/s), potom je jeho rýchlosť 9 m/s na východ.

Ide o to, že rýchlosť nám nehovorí, ktorým smerom sa objekt v danom referenčnom rámci pohybuje. Rýchlosť je jedna časť rýchlosti, smer je druhá časť. V závislosti od vzťažného rámca možno rýchlosť definovať pomocou mnohých matematických pojmov potrebných na vykonanie správnej analýzy.

Rýchlosť pri jednorozmernom pohybe

Priemerná rýchlosť

Priemernú rýchlosť objektu vypočítame tak, že jeho posun (zmenu polohy) vydelíme časom, za ktorý sa poloha zmenila.

v a v e r a g e = čas posunu v a v e r a g e = Δ x Δ t v a v e r a g e = x 2 - x 1 t 2 - t 1 v a v e r a g e = x t {\displaystyle {v_{priemer}}={\frac {\text{rozmiestnenie}}{\text{čas}}}\Leftrightarrow v_{priemer}={\Delta x \over \Delta t}\Leftrightarrow v_{priemer}={x_{2}-x_{1} \over t_{2}-t_{1}}\Leftrightarrow v_{average}={x \over t}} {\displaystyle {v_{average}}={\frac {\text{displacement}}{\text{time}}}\Leftrightarrow v_{average}={\Delta x \over \Delta t}\Leftrightarrow v_{average}={x_{2}-x_{1} \over t_{2}-t_{1}}\Leftrightarrow v_{average}={x \over t}}

Ak sa napríklad objekt pohne o 20 metrov (m) doľava za 1 sekundu (s), jeho rýchlosť (v) sa bude rovnať:

v = 20 m 1 s = 20 m/s doľava {\displaystyle {v}={\frac {\text{20 m}}{\text{1 s}}}={\text{20 m/s doľava}}}

{\displaystyle {v}={\frac {\text{20 m}}{\text{1 s}}}={\text{20 m/s to the left}}}

Okamžitá rýchlosť

Na rozdiel od priemernej rýchlosti nám okamžitá rýchlosť hovorí, ako rýchlo sa niečo pohybuje len v jednom okamihu, pretože rýchlosť sa môže meniť len s časom.

v = lim Δ t → 0 Δ x Δ t = d x d t {\displaystyle v=\lim _{\Delta t\do 0}{\Delta x \nad \Delta t}={dx \nad dt}} {\displaystyle v=\lim _{\Delta t\to 0}{\Delta x \over \Delta t}={dx \over dt}}

Rýchlosť pri dvojrozmernom pohybe

Koncept rýchlosti nám umožňuje uvažovať o dvoch rôznych spôsoboch výpočtu rýchlosti. Dvojrozmerný pohyb si vyžaduje, aby sme na definovanie fyzikálnych veličín, ktoré sa nachádzajú v celej kinematike, používali vektorový zápis.

Rozdiel medzi priemernou rýchlosťou a okamžitou rýchlosťou pri dvojrozmernom pohybe

Priemerná rýchlosť

Priemernú rýchlosť objektu vypočítame tak, že jeho posun (zmenu polohy) vydelíme časom, za ktorý sa poloha zmenila.

v → a v e r a g e = časový interval premiestnenia v → a v e r a g e = Δ r → Δ t v → a v e r a g e = r → 2 - r → 1 t 2 - t 1 {\displaystyle {{\overrightarrow {v}}_priemer}}={\frac {\text{rozmiestnenie}}{\text{časový interval}}}}{\Leftrightarrow {\overrightarrow {v}}_{priemer}}={\Delta {\overrightarrow {r}} \over \Delta t}\Leftrightarrow {\overrightarrow {v}}_{priemer}={{\overrightarrow {r}}_{2}-{\overrightarrow {r}}_{1} \over t_{2}-t_{1}}} {\displaystyle {{\overrightarrow {v}}_{average}}={\frac {\text{displacement}}{\text{time interval}}}\Leftrightarrow {\overrightarrow {v}}_{average}={\Delta {\overrightarrow {r}} \over \Delta t}\Leftrightarrow {\overrightarrow {v}}_{average}={{\overrightarrow {r}}_{2}-{\overrightarrow {r}}_{1} \over t_{2}-t_{1}}}

kde: Δ r - {\displaystyle \Delta r-}{\displaystyle \Delta r-} je celková vzdialenosť prekonaná za daný časový interval Δ t {\displaystyle \Delta t}{\displaystyle \Delta t} . Každú z týchto veličín možno vypočítať odčítaním dvoch rôznych hodnôt prepletených v rámci danej veličiny, teda r 2 - r 1 , t 2 - t 1 {\displaystyle r_{2}-r_{1},t_{2}-t_{1}}{\displaystyle r_{2}-r_{1},t_{2}-t_{1}} dáva požadovanú hodnotu v = r t {\displaystyle v={r \over t}} {\displaystyle v={r \over t}}.

Okamžitá rýchlosť

Na rozdiel od priemernej rýchlosti nám okamžitá rýchlosť hovorí o rýchlosti zmeny, ktorou sa daný objekt pohybuje po určitej dráhe v danom časovom okamihu, ktorý býva zvyčajne nekonečne malý.

v = lim Δ t → 0 Δ r → Δ t v = d r → d t {\displaystyle v=\lim _{\Delta t\to 0}{\Delta {\overrightarrow {r}} \nad \Delta t}\Leftrightarrow v={d{\overrightarrow {r}} \over dt}} {\displaystyle v=\lim _{\Delta t\to 0}{\Delta {\overrightarrow {r}} \over \Delta t}\Leftrightarrow v={d{\overrightarrow {r}} \over dt}}

Keď Δ t → 0 {\displaystyle \Delta t\rightarrow 0}{\displaystyle \Delta t\rightarrow 0} , vidíme, že Δ r → 0 {\displaystyle \Delta r\rightarrow 0}{\displaystyle \Delta r\rightarrow 0} . Ak to vezmeme do úvahy, môžeme si túto mieru zmeny medzi vektorom posunutia a časovým intervalom predstaviť pomocou matematickej analýzy (najmä - kalkulu)

Otázky a odpovede

Otázka: Čo je to rýchlosť?


Odpoveď: Rýchlosť je miera toho, ako rýchlo sa niečo pohybuje určitým smerom. Na jej definovanie je potrebná veľkosť aj smer.

Otázka: Čo nám hovorí rýchlosť?


Odpoveď: Rýchlosť nám hovorí o rýchlosti, akou sa objekt pohybuje, ale nie o tom, ktorým smerom.

Otázka: Ako možno definovať rýchlosť?


Odpoveď: V závislosti od referenčného rámca možno rýchlosť definovať pomocou mnohých matematických pojmov potrebných na vykonanie správnej analýzy.

Otázka: Ktoré dve zložky tvoria rýchlosť?


Odpoveď: Rýchlosť sa skladá z rýchlosti a smeru.

Otázka: Je rýchlosť súčasťou rýchlosti?


Odpoveď: Áno, rýchlosť je jednou časťou rýchlosti; druhou časťou je smer.

Otázka: Môžete uviesť príklad výpočtu rýchlosti?



Odpoveď: Napríklad, ak sa objekt pohybuje na východ rýchlosťou 9 metrov za sekundu (9 m/s), potom jeho rýchlosť bude 9 m/s na východ.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3