Једначине за брзину, брзину и убрзање

Садржај

• ТЛ; ДР (Предуго; нисам прочитао)
• Формула за брзину
• Формула за брзину
• Једначина за убрзање
• Онлине Калкулатори
• Упозорења

Проблеми који укључују израчун брзине, брзине и убрзања обично се појављују у физици. Често ови проблеми захтевају израчунавање релативних кретања возова, авиона и аутомобила. Ове једначине могу се применити и за сложеније проблеме попут брзине звука и светлости, брзине планетарних објеката и убрзања ракета.

ТЛ; ДР (Предуго; нисам прочитао)

Једнаџбе за брзину, брзину и убрзање зависе од промене положаја током времена. Просечна брзина користи једнаџбу „брзина једнака пређеној удаљености (д) дељена на време путовања (т)“ или просечна брзина = д ÷ т. Просечна брзина једнака је брзини у правцу. Просечно убрзање (а) једнако је промени брзине (Δв) дељено на временски интервал промене брзине (Δт), или а = Δв ÷ Δт.

Формула за брзину

Брзина се односи на пређену раздаљину током одређеног времена. Уобичајена формула за брзину израчунава просечну брзину, а не тренутну брзину. Прорачун просечне брзине показује просечну брзину целог путовања, али тренутна брзина показује брзину у било којем тренутку путовања. Брзиномјер возила показује тренутну брзину.

Просечна брзина може се пронаћи употребом укупне пређене удаљености, која се обично скраћује са д, дељена са укупним временом потребним за прелазак те удаљености, обично скраћено као т. Дакле, ако аутомобилу треба око 3 сата да пређе укупно 150 миља, просечна брзина једнака је 150 миља подељена са 3 сата, једнака је просечној брзини од 50 миља на сат (150 ÷ ​​3 = 50).

Тренутна брзина је заправо израчун брзине о коме ће се говорити у одељку о брзини.

Јединице брзине показују дужину или удаљеност током времена. Миље на сат (ми / х или мпх), километри на сат (км / х или км / км), ноге у секунди (фт / с или фт / сец) и метри у секунди (м / с) све указују на брзину.

Формула за брзину

Брзина је векторска вредност, што значи да брзина укључује правац. Брзина је једнака пређеној удаљености дељеној са временом путовања (брзином) плус правцем путовања. На пример, брзина воза који је возио 1.500 километара источно од Сан Франциска за 12 сати била би 1.500 км подељена са 12 х источно, односно 125 км на исток.

Враћајући се проблему брзине аутомобила, размотрите два аутомобила која почињу од исте тачке и путују истом просечном брзином од 50 миља на сат. Ако један аутомобил путује ка северу, а други путује ка западу, аутомобили се не завршавају на истом месту. Брзина аутомобила на северу била би 50 мпх северно, а брзина аутомобила који се кретао западом била би 50 мпх западно. Њихове брзине су различите иако су њихове брзине исте.

Да би тренутна брзина била потпуно тачна, захтева израчунавање за процену, јер да би се приступило „тренутној“ потребно је смањити време на нулу. Међутим, апроксимација се може постићи коришћењем тренутне брзине једначине (в_ја) једнака је промени растојања (Δд) дељеној са променом времена (Δт), или в_ја = Δд ÷ Δт. Постављањем промене времена као врло кратког временског периода, може се израчунати готово тренутна брзина. Грчки симбол за делту, троугао (Δ), значи промену.

На пример, ако је покретни воз прешао 55 км на исток у 5:00, а 65 км на истоку у 6:00, промена удаљености је 10 км на истоку са променом времена за 1 сат. Уметање ових вредности у формулу в_ја = Δв ÷ Δт даје в_ја = 10 ÷ 1, или 10 км / х на истоку (додуше, мала брзина влака). Тренутна брзина била би 10 км / х на истоку, а на брзиномјеру мотора очитавано је 10 км / х. Наравно, сат времена није „тренутан“, али служи за пример.

Претпоставимо уместо тога да научник мери промену положаја (Δд) предмета као 8 метара током временског интервала (Δт) од 2 секунде. Помоћу формуле, тренутна брзина једнака је 4 метра у секунди (м / с) на основу израчуна в_ја = Δд ÷ Δт, или в_ја = 8 ÷ 2 = 4.

Као векторска количина, тренутна брзина треба да садржи правац. Многи проблеми, међутим, претпостављају да предмет наставља да путује у истом правцу током тог кратког временског интервала. Затим се занемарује усмереност објекта, што објашњава зашто се ова вредност често назива тренутна брзина.

Једначина за убрзање

Каква је формула за убрзање? Истраживање показује две наизглед различите једначине. Једна формула, из Невтоновог другог закона, односи се на силу, масу и убрзање у једначинској сили (Ф) једнакој маси (м) пута убрзању (а), записаној као Ф = ма. Друга формула, убрзање (а) једнака је промени у брзини (Δв) дељеној са променом времена (Δт), израчунава брзину промене брзине у току времена. Ова формула се може написати а = Δв ÷ Δт. Будући да брзина укључује и брзину и смер, промене убрзања могу бити последица промене брзине или смера или обоје. У науци, јединице за убрзање обично ће бити метара у секунди (м / с / с) или метри у секунди у квадрату (м / с)²).

Ове две једначине, Ф = ма и а = Δв ÷ Δт, не препиру се једна с другом. Први приказује однос силе, масе и убрзања. Други израчунава убрзање на основу промене брзине током одређеног временског периода.

Научници и инжењери односе повећање брзине као позитивно убрзање, а смањење брзине као негативно убрзање. Међутим, већина људи користи термин успоравање уместо негативног убрзања.

Убрзање гравитације

У близини Земљине површине убрзање гравитације је константно: а = -9,8 м / с² (метара у секунди или квадратни метар у секунди). Као што је Галилео предложио, објекти различите масе доживљавају исто убрзање из гравитације и падаће истом брзином.

Онлине Калкулатори

Уносом података у интернетски калкулатор брзине може се израчунати убрзање. Онлине калкулатори могу се користити за израчунавање једначине брзине до убрзања и силе. Коришћење калкулатора за убрзање и растојање захтева и знање о брзини и времену.

Упозорења