Nopeus on fysiikan olennainen käsite, joka mittaa esineen sijainnin muutosnopeutta ajan suhteen. Kun kohteen nopeutta mitataan tietyssä suunnassa, sitä kutsutaan nopeudeksi. Myös siirtymän aikanopeusmuutos tunnetaan nopeudena. Sekä nopeus että nopeus ovat melko samanlaisia. Mutta siinä on tärkeä ero, että nopeus on vektorisuure, jolla on sekä suuruus että suunta. Ja nopeus on skalaarisuure, jolla on vain suuruus. Nopeus on siis mitta siitä, kuinka paljon aikaa keholla kuluu saavuttaakseen määränpään, jossa on suunta.

Sisällysluettelo

kahdesta yhteen multiplekseriin

• Nopeuden määritelmä
• Nopeuden tyypit
• Alku- ja loppunopeus
• Kuinka löytää lopullinen nopeus?
• Vakionopeus
• Nopeuden kaava
• Ero nopeuden ja nopeuden välillä
• Kulmanopeus
• Pakonopeus
• Ratkaistiin esimerkkejä nopeudesta

Esimerkiksi kun kaksi kohdetta kulkee samaan suuntaan, on helpompi kertoa nopeampi. Mutta jos kahden kohteen liikesuunta on vastakkaiseen suuntaan, on vaikea tunnistaa nopeinta. Tällaisissa tilanteissa nopeuden käsite on olennainen.

Nopeuden määritelmä

Nopeus määritellään kohteen sijainnin muutosnopeudeksi suhteessa viitekehykseen ja aikaan

Nopeus on liikkeen nopeuden ja suunnan vektorimitta. Yksinkertaisesti sanottuna nopeus on vauhti, jolla jokin liikkuu tiettyyn suuntaan. Nopeudella voidaan mitata sekä suurella moottoritiellä pohjoiseen ajavan auton että avaruuteen räjähtävän raketin nopeutta. Kuten voidaan ennakoida, vektorin nopeuden skalaarikoko (kokonaisarvo) edustaa liikkeen nopeutta. Laskelmien kannalta nopeus on ensimmäinen ulostulo paikasta ajallisesti. Nopeus voidaan laskea yksinkertaisella kaavalla käyttämällä mittausta, etäisyyttä ja aikaa.

Nopeuden yksikkö

• Nopeuden SI-yksikkö on neiti (metriä sekunnissa).
• Samalla nopeus voidaan ilmaista millä tahansa etäisyysyksiköllä. Muita yksiköitä ovat mailia tunnissa (mph), kilometriä tunnissa (kph) ja kilometriä sekunnissa (km/s).

Nopeuden tyypit

Kaikille kohteille voi olla erilaisia ​​nopeuksia, joitain näistä tyypeistä ovat seuraavat:

• Tasainen nopeus
• Epätasainen nopeus
• Hetkellinen nopeus
• Keskinopeus

Ymmärretään nämä nopeudet seuraavasti:

Tasainen nopeus

Kun mikä tahansa esine kulkee yhtä suuret siirtymät yhtä aikaa, sen nopeutta kutsutaan tasanopeudeksi. Vakionopeudella 80 kilometriä tunnissa (km/h) 2 tuntia kulkeva juna kulkee 160 kilometriä (km), jolloin 80 kilometriä tunnissa kulkevan junan nopeus on esimerkki Uniform Velocitystä.

Epätasainen nopeus

Kun mikä tahansa esine kulkee epätasaisia ​​siirtymiä yhtäläisin aikavälein, sen nopeutta kutsutaan epätasaiseksi nopeudeksi. Esimerkiksi auto ajaa 30 km/h tungosta täynnä olevalla kadulla, kiihtyy sitten 80 km/h moottoritiellä ja hidastaa sitten 50 km/h esikaupunkialueella, silloin autossa sanotaan olevan ei -tasainen nopeus.

Hetkellinen nopeus

Minkä tahansa kohteen nopeutta tietyllä hetkellä tai hyvin lyhyellä aikavälillä kutsutaan hetkelliseksi nopeudeksi. Tarkastellaan autoa, joka kulkee tasaisella 100 km/h nopeudella maantiellä, ja kuljettaja, joka katsoo nopeusmittaria nähdäkseen sen nopeuden, on esimerkki hetkellisestä nopeudesta sillä hetkellä.

Keskinopeus

Liikkuvalle esineelle, jolla on jokin nopeus, aikayksikköä kohti kuljettua kokonaismatkaa kutsutaan kohteen keskinopeudeksi. eli

Keskimääräinen nopeus = Kuljettu kokonaissiirtymä / Kokonaisaika

Ajatellaanpa, että ihminen kävelee 4 km matkan 1 tunnissa, sitten kävelee vielä 2 km 30 minuutissa. Koko matkan keskinopeus on 8 kilometriä tunnissa (km/h).

Alku- ja loppunopeus

Alkunopeus on nopeus, jolloin kohteen liike alkoi. Yksinkertaisesti sanottuna nopeutta aikavälillä t = 0 s kutsutaan alkunopeudeksi. Sitä edustaa symboli u. SI-yksikkö on samanlainen kuin nopeuden yksikkö eli m/s.

Lopullinen nopeus on nopeus, jonka kohde saavuttaa, kun se saavuttaa suurimman kiihtyvyyden. Yksinkertaisesti sanottuna kohteen tietyllä aikavälillä saavuttamaa nopeutta kutsutaan lopulliseksi nopeudeksi. Sitä edustaa symboli v. Sekä alku- että loppunopeuden SI-yksikkö on sama eli m/s.

Kuinka löytää lopullinen nopeus?

Noudata seuraavia vaiheita löytääksesi kohteen lopullinen nopeus.

Vaihe 1: Kohteen alkunopeus voidaan laskea jakamalla kuljettu kokonaisetäisyys ajalla, joka esineeltä kului kyseisen matkan kulkemiseen. Kaavassa V = d/t, V on nopeus, d on etäisyys ja t on aika.

Vaihe 2: Jakamalla kohteen massa sen voimalla ja kertomalla tulos kiihtyvyyden ajalla, voit määrittää sen kiihtyvyyden.

Vaihe 3: Saadaksesi lopullisen nopeuden lisäämällä vaiheiden 1 ja 2 määrät.

Vakionopeus

Kohteen vakionopeus saavutetaan, kun sillä on vakionopeus vakiosuunnassa. Tässä vakiosuunta rajoittaa kohteen liikkumista lineaarisella tai suoralla polulla. Siksi vakionopeutta kutsutaan sitten kohteen liikkeeksi suorassa linjassa vakionopeudella.

Yksi yksinkertaisimmista liikemuodoista on, kun esine liikkuu vakionopeudella. Tällainen jatkuva liike voidaan todistaa aina, kun esine liukuu vaakasuoran pinnan yli.

Pyörällä, joka liikkuu vakionopeudella 50 km/h ympyräradalla, on kuitenkin vakionopeus, mutta sillä ei ole vakionopeutta, koska sen suunta muuttuu ympyräreittiä pitkin.

Nopeuden kaava

On olemassa erilaisia ​​kaavoja kohteen nopeuden laskemiseksi käyttämällä erilaisia ​​parametreja eri olosuhteissa. Tässä on joitain tärkeimmistä kaavoista, joita käytetään eri nopeuksien laskemiseen, kuten

Kun alkukirjain (x_i) ja lopullinen sijainti (x_f) kohteen ja aikaväli on annettu, niin nopeus voidaan laskea seuraavasti,

Nyt liikeyhtälöiden mukaan nopeus voidaan arvioida,

• Kun alkunopeus, kiihtyvyys ja aika annetaan, loppunopeus annetaan seuraavasti:

missä

• sisään on lopullinen nopeus,
• sisään on alkunopeus,
• a on kiihtyvyys ja
• t on kohteen käyttämä aika.

Ero nopeuden ja nopeuden välillä

Nopeus ja nopeus ovat termejä, joita käytetään usein samalla tavalla, joten ne ovat hieman hämmentäviä useimmille meistä. Mutta käytännössä näiden kahden termin välillä on merkittävä ero.

Nimeä uudelleen Linux-hakemistossa

Termiä nopeus käytetään ilmaisemaan kuinka nopeasti keho liikkuu. Nopeus ei kuitenkaan vain ilmaise nopeuttaan, vaan myös kertoo meille suunnasta, johon keho liikkuu.

Siten, nopeus määritellään yksinkertaisesti objektin tietyllä aikavälillä kulkeman matkan muutosnopeudeksi. Vaikka nopeus määritellään kohteen siirtymänopeudeksi tietyllä aikavälillä. Tämä tarkoittaa, että nopeus on etäisyyden funktio ja nopeus on siirtymän funktio. Ja mikä tärkeintä, nopeudella sanotaan olevan vain suuruus, samoin kuin skalaarisuureella, kun taas nopeudella on sekä suuruus että suunta, se on vektorisuure. Lisäksi molemmilla suureilla on samat yksiköt ja mittakaavat.

Nopeuden ja nopeuden välinen ero taulukkomuodossa esitetään seuraavasti:

Kulmanopeus

Kun kulmasiirtymä ja kohteen ympyräliikkeessä kuluma aika on annettu, niin kulmanopeus annetaan seuraavasti:

missä,

• vai niin on Angular Velocity
• i on Angular Displacemen
• t on aika, jonka kohde kestää ympyräliikkeessä.

Pakonopeus

Kun on annettu Maan vetovoimasta paenneen kohteen massa (painovoimavakiolla G), niin kohteen pakonopeus annetaan seuraavasti:

missä,

• sisään _{se on} on pakonopeus,
• G on universaali gravitaatiovakio (= 6,674 × 10^-yksitoistaNm²/kg²),
• m on paenneen esineen massa ja
• r on etäisyys massan keskipisteestä.

Yhteenveto nopeuskaavoista

Kaikki eri kaavat eri nopeuksien laskemiseksi ovat seuraavat:

• v = s/t
• v = (x _f – x _i )/ t = Δx / t
• v = u + at
• ω = θ/t
• sisään _{se on} = √2Gm/r

Myös Tarkista

• Etäisyys ja siirtymä
• Kiihtyvyys
• Nopeus ja nopeus

Ratkaistiin esimerkkejä nopeudesta

Esimerkki 1: Auto voi ajaa tunnissa 550 km. Laske sen nopeus.

Ratkaisu:

Annettu,

• Uppouma, s = 550 km = 550 × 10³m
• Käytetty aika, t = 1 h = 3600 s

Siitä asti kun,

Nopeus = siirtymä / aika

v = 550 × 10³/3600

= 152,77 m/s

Näin ollen auton nopeus on 152,77 m/s.

Esimerkki 2: Auto käynnistyy ja kattaa 40 metrin siirtymän 10 sekunnissa. Laske sen nopeus.

Ratkaisu:

Annettu,

erillinen merkkijono javassa

• Alkuasento, x_i= 0 m
• Lopullinen sijainti, x_f= 40 m
• Käytetty aika, t = 10 s.

Siitä asti kun,

v = x_f– x_i/t

Siksi,

v = (40 m – 0 m) / 10 s

= 4 m/s

Auton nopeus on siis 4 m/s.

Esimerkki 3: Pelaaja osuu jalkapalloon, joka on alun perin levossa ja saavuttaa 20 ms:n kiihtyvyyden ^-2 ajassa 5s. Määritä jalkapallon lopullinen nopeus t = 5 s jälkeen.

Ratkaisu:

Annettu,

• Kiihtyvyys, a = 20 ms^-2
• Alkunopeus, u = 0 m/s
• Käytetty aika, t = 5 s.

Siitä asti kun,

v = u + at

Siksi,

v = 0 m/s + 20 ms^-2× 5 s

= 100 m/s

Siten jalkapallon lopullinen nopeus t = 5 s jälkeen on 100 m/s.

muuntaa int merkkijonoksi c++

Esimerkki 4: Määritä pallon kulmanopeus, joka siirtyy ympyräliikkeessä 30 radiaanin kulman verran 5 sekunnissa.

Ratkaisu:

Annettu,

• Kulmasiirto, θ = 30 rad
• Aika, t = 5 s

Koska kulmanopeus annetaan seuraavasti:

ω = θ/t

Siksi,

ω = 30 rad / 5 s

= 6 rad/s

Siten pallon kulmanopeus on 6 rad/s.

Esimerkki 5: Henkilö suorittaa matkan loppunopeudella 20 m/s ja kiihtyvyydellä 2 m/s ² 4s ajassa. Laske sen alkunopeus.

Ratkaisu:

Annettu,

• Kiihtyvyys, a = 2 ms^-2
• Alkunopeus, v = 20 m/s
• Käytetty aika, t = 4 s.

Koska alkunopeus on:

u = v – at

Siksi,

u = 20 m/s – 2 ms^-2× 4 s

= 12 m/s

Ihmisen alkunopeus on siis 12 m/s.

Esimerkki 6: Mikä on esineen pakonopeus maan pinnalta?

Ratkaisu:

• Maan massa, m = 6 × 10²⁴kg,
• Kohteen etäisyys massan keskipisteestä on yhtä suuri kuin maan säde, r = 6400 km = 6,4 × 10⁶m ja
• Gravitaatiovakion arvo, G = 6,67 × 10⁻¹¹Nm²/kg².

Koska pakonopeus määritellään seuraavasti:

sisään_{se on}= √2Gm/r

Siksi,

sisään_{se on}= √2 × 6,67 × 10⁻¹¹× 6 × 10²⁴kg / 6,4 × 10⁶m

= 11200 m/s

= 11,2 km/s

Näin ollen esineen pakonopeus maan pinnalta on 11,2 km/s.

Nopeus – UKK

Määritä Velocity.

Kun kohteen nopeutta mitataan tietyssä suunnassa, sitä kutsutaan nopeudeksi. Esimerkiksi auto, joka liikkuu pohjoiseen nopeudella 40 km/h, on esimerkki nopeudesta.

Miten nopeus mitataan?

Nopeus mitataan matkan yksiköissä aikaa kohti, tyypillisesti metrejä sekunnissa (m/s) tai kilometrejä tunnissa (km/h). Se vaatii sekä kohteen nopeuden että sen liikkeen suunnan.

Mikä on hetkellinen nopeus?

Hetkellinen nopeus määritellään kohteen nopeudeksi tietyllä ajanhetkellä. Se mitataan m/s.

Mikä on nopeuden yksikkö?

Nopeuden SI-yksikkö on m/s (metriä sekunnissa). Se mitataan myös maileina tunnissa (mph), kilometreinä tunnissa (kph) ja kilometreinä sekunnissa (km/s).

Voiko nopeus olla nolla?

Kyllä, nopeus voi olla nolla. Mitä tulee kappaleeseen lepotilassa, nopeus on aina 0.

Mitkä ovat nopeustyypit?

Nopeuksia on pääasiassa kahta tyyppiä: keskinopeus ja hetkellinen nopeus. Keskimääräinen nopeus on kokonaissiirtymä jaettuna kokonaisajalla, kun taas hetkellinen nopeus on kohteen nopeus tietyllä hetkellä.

Voiko Velocity olla negatiivinen?

Kyllä, nopeus voi olla negatiivinen.

Mitkä tekijät vaikuttavat nopeuteen?

Tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa nopeuteen, ovat ulkoiset voimat, kuten painovoima, kitka ja ilmanvastus, sekä kohteen massa, jos voimat ovat epätasapainossa. Muutokset missä tahansa näistä tekijöistä voivat aiheuttaa kiihtyvyyttä ja muuttaa siten nopeutta.

Kuinka nopeus voi olla negatiivinen?

Minkä tahansa kohteen nopeus vastakkaiseen suuntaan katsotaan aina negatiivisella etumerkillä.

silmukalle c

Kun nopeus on vakio, kiihtyvyys on ____.

Vakionopeusliikkeen kiihtyvyys on 0 m/s²koska nopeudessa ei ole muutosta.

Miten nopeus eroaa nopeudesta?

Vaikka sekä nopeus että nopeus mittaavat, kuinka nopeasti jokin liikkuu, nopeus sisältää myös liikkeen suunnan. Tämä tekee siitä vektorisuureen, kun taas nopeus on skalaarisuure, joka edustaa vain liikkeen suuruutta.

Onko nopeus vektorimäärä?

Kyllä, nopeus on vektorisuure.

Miksi nopeus on vektorimäärä?

Minkä tahansa kohteen nopeuden määrittelemiseksi tarvitsemme sekä suuruuden että suunnan, joten nopeus on vektorisuure.

Mikä on keskinopeuden kaava?

Keskinopeuden kaava on annettu seuraavasti

Keskimääräinen nopeus = Kuljettu kokonaissiirtymä / Kokonaisaika

Mikä on ero nopeuden ja nopeuden välillä?

Tiettyyn suuntaan mitattua nopeutta kutsutaan nopeudeksi, eli jos auto liikkuu 30 km/h, se on auton nopeus, mutta jos auto liikkuu 30 km/h kohti pohjoista, se on auton nopeus.