Формула дельта скорости: Как найти дельта ускорение

Содержание

Движение Равномерное и Прямолинейное

Движение Равномерное и Прямолинейное

Для описания этого случая достаточно знать функциональную зависимость одной из трех координат от времени, например х = f(t).

В этом случае траектория движения совпадает с отрезком координатной оси, при этом v= дельта r/дельта t.

Для этого вида движения скорость есть величина постоянная. Следовательно, vx = дельта x/дельта t есть величина постоянная. Ускорение при равномерном движении равно нулю, поскольку равно нулю изменение скорости. Таким образом, уравнение движения будет иметь вид:

х = х0 + vxt.

Этот вид движения отображается следующими графиками. Графики 1 и 2 отображают движение материальных точек при условии vl > v2, х0 = 0 (рис. 6). Графики 3 и 4 отображают движение материальных точек, у которых скорости направлены против оси х, при этом v4 > v3

, Х0 = Х1

Заметим, что по графику зависимости координаты от времени можно вычислить скорость движения:

например vx2=x1/t1, что равно значению тангенса угла а, образованного графиком х = f(t) и осью t. Чем больше угол наклона графика к оси времени, тем больше скорость движения точки. График зависимости скорости от времени может быть рассмотрен для двух случаев: v = f1(t) и vx = f2(t).

В первом случае график всегда имеет положительную ординату, во втором случае vх может быть меньше нуля (как всякая проекция вектора).

На рис. 7 движение 2 осуществляется с большей скоростью, чем движение 1. На рис. 8 движение 1 осуществляется с меньшей скоростью, чем движение 2, а движение 3 — с самой большей.

Следует отметить, что движение 2 и 3 при этом осуществлялось в направлении, обратном выбранному направлению оси Ох.

Укажем, как можно определить перемещение, если имеется график зависимости vх = f1(t) или v = f2(t).

Исходя из формулы и = дельта x/дельта t, получим: Ах = v*дельта t.

Как известно, для прямолинейного движения изменение координаты равно пройденному пути: Ах = s.

Для случая, изображенного на рис. 9, s = v1дельтаt1, что в геометрической интерпретации означает: перемещение численно равно площади, ограниченной осью ординат (Оv), осью абсцисс (Ot), графиком скорости (v) и ординатой времени (t1).

Дельта T — это… Что такое Дельта T?

Дельта T, ΔT, Delta T, delta-T, deltaT, или DT — обозначение временной разницы между земным временем (TT) и всемирным временем (UT).

Тонкости определения

В литературе, выпущенной в разное время могут встречаться немного отличающиеся определения ΔT

(в зависимости от того, какая шкала равномерного времени была рекомендована для использования в астрономических расчетах в тот или иной период):

  • ΔT=ET−UT (До 1984 года)
  • ΔT=TDT−UT (с 1984 по 2001 годы)
  • ΔT=TT−UT(с 2001 года по настоящее время).

Кроме того, под «Всемирным временем» может подразумеваться одна из его версий (UT0, UT1 и т. д.). Поэтому в специализированной литературе принято указывать, что имеется в виду под ΔT, например «DTD — UT1», что означает «Динамическое земное время минус Всемирное время версии UT1».

О неравномерности вращения Земли вокруг своей оси

Всемирное время (UT) является шкалой времени, основанной на суточном вращении Земли, которое не вполне равномерно на относительно коротких интервалах времени (от дней до столетий), и поэтому любые измерения времени, основанные на такой шкале не могут иметь точность лучше чем 1 : 108. Однако основной эффект проявляется на больших временах: на масштабах столетий приливное трение постепенно замедляет скорость вращения Земли примерно на 2,3 мс/сутки/век. Однако есть и другие причины, изменяющие скорость вращения Земли. Самой важной из них являются последствия таяния материкового ледникового щита в конце последнего ледникового периода. Это привело к уменьшению мощной нагрузки на земную кору и послеледниковой релаксации, сопровождающейся распрямлением и поднятием коры в приполярных областях — процесс, который продолжается и сейчас и будет продолжаться пока не будет достигнуто изостатическое равновесие. Этот эффект послеледниковой релаксации приводит к перемещению масс ближе к оси вращения Земли, что заставляет её вращаться быстрее (закон сохранения углового момента). Полученное из этой модели ускорение составляет около −0.6 мс/сутки/век. Таким образом, полное ускорение (на самом деле замедление) вращения Земли, или изменение длины средних солнечных суток составляет +1.7 мс/сутки/век. Эта величина хорошо соответствует среднему темпу замедления вращения Земли за последние 27 столетий.

[1]

Земное время (TT) является теоретически равномерной временной шкалой, определенной так, чтобы сохранить непрерывность с предшествующей равномерной шкалой эфемеридного времени (ET). ET основана на независимой от вращения Земли физической величине, предложенной (и принятой к применению) в 1948-52[2] с намерением получить настолько однородную и не зависящую от гравитационных эффектов временную шкалу, насколько это возможно было в то время. Определение ET опиралось на Солнечные таблицы (англ.)русск. Саймона Ньюкомба (1895), интерпретированные новым образом, чтобы учесть определенные расхождения в наблюдениях.[3]

Таблицы Ньюкомба служили основой для всех астрономических солнечных эфемерид с 1900 по 1983 год. Изначально они были выражены (и в таком виде опубликованы) в терминах среднего времени по Гринвичу и средних солнечных суток,[4] однако позднее, в особенности в отношении периода с 1960 по 1983 г., они трактовались как выраженные в рамках ET,

[5] в соответствии с принятым в 1948-52 предложением о переходе к ET. В свою очередь, ET могло теперь рассматриваться в свете новых результатов[6] как шкала времени максимально близкая к среднему солнечному времени на интервале 1750 и 1890 (с серединой около 1820 года), поскольку именно в этом интервале проводились наблюдения, на основании которых были составлены таблицы Ньюкомба. Хотя шкала TT является строго однородной (основана на единице секунды СИ, и каждая секунда строго равна каждой другой секунде), на практике она реализуется как Международное атомное время (TAI) с точностью около 1 : 1014.

Определение Дельта Т из наблюдений

Время, определяемое положением Земли (точнее, ориентацией Гринвичского меридиана относительно фиктивного среднего Солнца), является интегралом от скорости вращения. При интегрировании с учетом изменения длины суток на +1,7 мс/сутки/век и выборе начальной точки в 1820 году (примерная середина интервала наблюдений, использованных Ньюкомбом для определения длины суток), для ΔT получается в первом приближении парабола 31×((Год − 1820)/100)² в секунд. Сглаженные данные, полученные на основе анализа исторических данных о наблюдениях полных солнечных затмений дают значения ΔT около +16800 с в −500 году, +10600 с в 0, +5700 с в 500, +1600 с в 1000 и +180 с в 1500. Для времени после изобретения телескопа, ΔT определяются из наблюдений покрытий звезд Луной, что позволяет получить более точные и более частые значения величины. Поправка ΔT продолжала уменьшаться после 16 века, пока не достигла плато +11±6 с между 1680 и 1866 года. В течение трех десятилетий до 1902 она оставалась отрицаельной с минимумом −6,64 с, затем начала увеличиваться до +63,83 с в 2000 году. В будущем ΔT будет увеличиваться с нарастающей скоростью (квадратично). Это потребует добавления все большего числа секунд координации к Всемирному координированному времени (UTC), поскольку UTC должно поддерживаться с точностью в одну секунду относительно равномерной шкалы UT1. (Секунда СИ, используемая сейчас для UTC, уже в момент принятия была немного короче, чем текущее значение секунды среднего солнечного времени.

[7]) Физически нулевой меридиан для Универсального времени оказывается почти всегда восточнее меридиана Земного времени как в прошлом, так и в будущем. +16800 с или 4⅔ часа соответствуют to 70° в.д. Это означает, что в −500 году вследствие более быстрого вращения Земли солнечное затмение происходило на 70° восточнее положения, которое следует из расчетов с использованием равномерного времени TT.

Все значения ΔT до 1955 года зависят от наблюдений Луны, связанных либо с затмениями либо с покрытиями. Сохранение углового момента в Системе Земля-Луна требует, чтобы уменьшение углового момента Земли вследствие приливного трения передавался Луне, увеличивая её угловой момент, что означает, что её расстояние до Земли должно увеличиваться, что, в свою очередь, вследствие третьего закона Кеплера приводит к замедлению обращения Луны вокруг Земли. Приведенные выше значения ΔT предполагают, что ускорение Луны, связанное с этим эффектом составляет величину d

n/dt = −26″/век² , где n — средняя угловая сидерическая скорость Луны. Это близко к лучшим экспериментальным оценкам для dn/dt, полученным в 2002 году: −25.858±0.003″/век²[8], и поэтому оценки ΔT, полученные ранее исходя из значения −26″/век², принимая во внимание неопределенности и эффекты сглаживания в экспериментальных наблюдениях, можно не пересчитывать. В наше время UT определяется по измерению ориентации Земли по отношению к инерциальной системе отсчета, связанной с внегалактическими радиоисточниками, с поправкой на принятое соотношение между сидерическим и солнечным временем. Эти измерения, проводимые в нескольких обсерваториях, координируются Международной службой вращения Земли (IERS).

Величины Дельта Т

ΔT на протяжении 1657—1984 гг.[9]

Для 1900—1995 годов значения приведены согласно «Астрономия на персональном компьютере» четвёртое издание, 2002 год, Монтенбрук О., Пфеглер Т., для 2000 года — из английской Вики.

ГодДельта Т
1900-2.72
19053.86
191010.46
191517.20
192021.16
192523.62
193024.02
193523.93
194024.33
194526.77
195029.15
195531.07
196033.15
196535.73
197040.18
197545.48
198050.54
198554.34
199056.86
199560.82
200063.83
2005
2010

Приближенная формула для вычисления Дельта Т

С 1972 года по наше время ΔT можно расчитать зная количество секунд координации по формуле:

ΔT≈32.184+10+N

где

32.184 секунд — разница между TT и TAI

10 секунд — разница между TAI и UTC на начало 1972 года

N — количество введенных с 1972 года секунд координации

Формула дает погрешность не более 0.9 секунд. Например, на начало 1995 года было введено 19 секунд координации и формула дает ΔT=61.184 секунд, что лишь на 0.364 секунды превышает табличное значение.

См. также

Приливное ускорение

Примечания

  1. McCarthy & Seidelmann 2009, 88-89
  2. Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and the American Ephemeris and Nautical Almanac, Nautical Almanac Offices of UK and USA (1961), at pp.9 and 71.
  3. См. предложение Г. М. Клеменса в его статье G. M. Clemence «On the System of Astronomical Constants», Astronomical Journal v.53 (1948), #1170, 169—179; а также G. M. Clemence, «The Concept of Ephemeris Time», Journal for the History of Astronomy v.2 (1971), 73-79 (рассказывает об истории принятия предложения эфемеридного времени).
  4. См. Newcomb’s Tables of the Sun (Washington, 1895), Введение и Раздел I. Основания таблиц, c.9 и 20, ссылаются на единицы времени относительно среднего полудня по Гринвичу, по среднему времени по Гринвичу, в единицах средних солнечных суток: и W de Sitter, on p.38 of Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands, v4 (1927), pp.21-38, «On the secular accelerations and the fluctuations of the moon, the sun, Mercury and Venus», где «астрономическое время, задается вращением Земли и используется во всех практических астрономических расчетах», и подчеркивается, что оно «отличается от ‘однородного’ или ‘ньютоновского’ времени».
  5. См. с. 612 в Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, ed. P K Seidelmann, 1992, где подтверждается использование ET в эфемеридах Альманаха, начиная с 1960 г. издания.
  6. См. F. R. Stephenson (1997), и Stephenson & Morrison (1995), а также другие цитируемые ниже публикации.
  7. :(1)»The Physical Basis of the Leap Second», by D D McCarthy, C Hackman and R A Nelson, Astronomical Journal, vol.136 (2008), 1906—1908: «the SI second is equivalent to an older measure of the second of UT1, which was too small to start with and further, as the duration of the UT1 second increases, the discrepancy widens.»: (2) В конце 1950х стал использоваться цезиевый стандарт, как для определения текущего значения секунды среднего солнечного времени (9192631830 периодов), так и для определения секунды эфемеридной шкалы (ET) (9192631770 +/-20 периодов), см. «Time Scales», by L. Essen, in Metrologia, vol.4 (1968), pp.161-165, on p.162. Для стандарта секунды СИ было выбрано значение 9192631770 периодов.
  8. J.Chapront, M.Chapront-Touzé, G.Francou (2002): «A new determination of lunar orbital parameters, precession constant, and tidal acceleration from LLR measurements» (also in PDF). Astronomy & Astrophysics 387, 700—709
  9. IERS Rapid Service/Prediction Center (c. 1986). Historic Delta T and LOD. Source attributed data to McCarthy and Babcock (1986) . Retrieved December 2009.
  • McCarthy, D.D. & Seidelmann, P.K. TIME: From Earth Rotation to Atomic Physics. Weinheim: Wiley-VCH. (2009). ISBN 978-3-527-40780-4
  • Stephenson, F.R. Historical Eclipses and Earth’s Rotation. Cambridge University Press, 1997. ISBN 0-521-46194-4
  • Stephenson, F. R. & Morrison, L.V. «Long-term fluctuations in the Earth’s rotation: 700 BC to AD 1990». Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A 351 (1995) 165—202. JSTOR link. Includes evidence that the ‘growth’ in Delta-T is being modified by an oscillation with a wavelength around 1500 years; if that is true, then during the next few centuries Delta-T values will increase more slowly than is envisaged.

Ссылки

Что означает формула E=mc2 и как с ее помощью раздобыть много энергии — T&P

Все знают формулу E=mc

2, и все слышали, что ее Эйнштейн придумал. Многие даже знают, что Е обозначает энергию, m — массу, а c — скорость света. Но что все это означает?

Если взять обычную пальчиковую батарейку из пульта от телевизора, и превратить ее в энергию, то точно такую же энергию можно получить от 250 миллиардов таких же батареек, если использовать их по-старинке. Не очень хороший получается КПД.

А то и означает, что масса и энергия — это одно и то же. То есть масса — это частный случай энергии. Энергию, заключенную в массе чего угодно, можно посчитать по этой простой формуле.

Скорость света — это очень много. Это 299 792 458 метров в секунду или, если вам так удобнее, 1 079 252 848,8 километров в час. Из-за этой большой величины получается, что если превратить чайный пакетик целиком в энергию, то этого хватит, чтобы вскипятить 350 миллиардов чайников.

У меня есть пара грамм вещества, где мне получить мою энергию?

Перевести всю массу предмета в энергию можно, только если вы где-нибудь найдете столько же антиматерии. А ее получить в домашних условиях проблематично, этот вариант отпадает.

Термоядерный синтез

Существует очень много природных термоядерных реакторов, вы можете их наблюдать, просто взглянув на небо. Солнце и другие звезды — это и есть гигантские термоядерные реакторы.

Другой способ откусить от материи хоть сколько-то массы и превратить ее в энергию — это произвести термоядерный синтез. Берем два ядра водорода, сталкиваем их, получаем одно ядро гелия. Весь фокус в том, что масса двух ядер водорода немного больше, чем масса одного ядра гелия. Вот эта масса и превращается в энергию.

Но тут тоже не так все просто: ученые еще не научились поддерживать реакцию управляемого ядерного синтеза, промышленный термоядерный реактор фигурирует только в самых оптимистичных планах на середину этого столетия.

Ядерный распад

Ближе к реальности — реакция ядерного распада. Она вовсю используется в ядерных электростанциях. Это когда два больших ядра атома распадаются на два маленьких. При такой реакции масса осколков получается меньше массы ядра, пропавшая масса и уходит в энергию.

Ядерный взрыв — это тоже ядерный распад, но неуправляемый, прекрасная иллюстрация этой формулы.

Горение

Превращение массы в энергию вы можете наблюдать прямо у вас в руках. Зажгите спичку — и вот она. При некоторых химических реакциях, например, горения, выделяется энергия от потери массы. Но она очень мала по сравнению с реакцией распада ядра, и вместо ядерного взрыва у вас в руках происходит просто горение спички.

Более того, когда вы поели, еда через сложные химические реакции благодаря мизерной потере массы отдает энергию, которую вы потом используете, чтобы сыграть в настольный теннис, ну или на диване перед телеком, чтобы поднять пульт и переключить канал.

Так что, когда вы едите бутерброд, часть его массы превратится в энергию по формуле E=mc2.

Вычисление разницы во времени — Excel

Предположим, что вы хотите узнать, сколько времени сотруднику требуется на завершение работы в строке сборки или заказ на питание для обработки в пиковые часы. Существует несколько способов вычисления разницы между двумя значениями времени.

Представить результат в стандартном формате времени

Существует два подхода, которые можно использовать для того, чтобы представить результаты в стандартном формате времени (часы: минуты : секунды). Для поиска разницы между значениями времени используется оператор вычитания(-),а затем сделайте следующее:

Применив к ячейке пользовательский код формата, с помощью следующих элементов:

  1. Выделите ячейку.

  2. На вкладке Главная в группе Число щелкните стрелку рядом с полем Общие и выберите другие числовые форматы.

  3. В диалоговом окне Формат ячеек в списке Категория выберите настраиваемый формат, а затем в поле Тип выберите пользовательский формат.

Для форматирование времени используйте функцию ТЕКСТ. При использовании кодов формата времени количество часов не превышает 24, минуты никогда не превышают 60, а секунды никогда не превышают 60.

Пример таблицы 1. Представляем результат в стандартном формате времени

Скопируйте таблицу ниже на пустой лист и при необходимости измените ее.

A

B

1

Время начала

Время окончания

2

09.06.2007, 10:35

09.06.2007, 15:30

3

Формула

Описание (результат)

4

=B2-A2

Часы между двумя разами (4). К ячейке необходимо вручную применить пользовательский формат «а».

5

=B2-A2

Часы и минуты между двумя разами (4:55). К ячейке необходимо вручную применить пользовательский формат «ч:мм».

6

=B2-A2

Часы, минуты и секунды между двумя временами (4:55:00). К ячейке необходимо вручную применить пользовательский формат «ч:мм:сс».

7

=ТЕКСТ(B2-A2;»h»)

Часы между двумя ячейками с форматом «ч» с помощью функции ТЕКСТ (4).

8

=ТЕКСТ(B2-A2;»ч:мм»)

Часы и минуты между двумя ячейками с форматом «ч:мм» с помощью функции ТЕКСТ (4:55).

9

=ТЕКСТ(B2-A2;»ч:мм:сс»)

Часы, минуты и секунды между двумя ячейками с форматом «ч:мм:сс» с помощью функции ТЕКСТ (4:55:00).

Примечание: Если использовать оба формата с функцией ТЕКСТ и применить к ячейке числовом формате, функция ТЕКСТ имеет приоритет над форматированием ячейки.

Дополнительные сведения об использовании этих функций см. в функциях ТЕКСТ и Отображение чисел в виде дат и времени.

Пример таблицы 2. Представляем результат на основе одной единицы времени

Для этого нужно использовать функцию INT или функции ЧАС,МИНУТЫ и СЕКУНДЫ,как показано в примере ниже.

Скопируйте таблицу ниже на пустой лист и при необходимости измените ее.

A

B

1

Время начала

Время окончания

2

09.06.2007, 10:35

09.06.2007, 15:30

3

Формула

Описание (результат)

4

=INT((B2-A2)*24)

Общее количество часов между двумя временами (4)

5

=(B2-A2)*1440

Общее количество минут между двумя числами времени (295)

6

=(B2-A2)*86400

Общее количество секунд между двумя числами времени (17700)

7

=ЧАС(B2-A2)

Разница в единицах времени между двумя значениями времени. Это значение не может превышать 24 (4).

8

=МИНУТЫ(B2-A2)

Разница в единицах времени между двумя значениями времени. Это значение не может превышать 60 (55).

9

=СЕКУНДЫ(B2-A2)

Разница в единицах секунды между двумя значениями времени. Это значение не может превышать 60 (0).

Дополнительные сведения об использовании этих функций см. в функциях INT,HOUR,MINUTEи SECOND.

§4. Способы описания движения — ЗФТШ, МФТИ

В кинематике существуют три способа аналитического описания движения материальной точки в пространстве. Рассмотрим их, ограничившись случаем движения материальной точки на плоскости, что позволит нам при выборе системы отсчёта задавать лишь две координатные оси.


1. Векторный способ.

В этом способе положение материальной точки `A`  задаётся  с  помощью  так называемого  радиус-вектора  `vecr`,  который представляет собой вектор, проведённый из точки `O`, соответствующей началу отсчёта выбранной системы координат, в интересующую нас точку `A` (рис. 1). В процессе движения материальной точки её радиус-вектор может изменяться как по модулю, так и по направлению, являясь функцией времени `vecr=vecr(t)`. 

Геометрическое место концов радиус-вектора `vecr(t)` называют траекторией точки `A`.

В известном смысле траектория движения представляет собой след (явный или воображаемый), который «оставляет за собой» точка `A` после прохождения той или иной области пространства. Понятно, что геометрическая форма траектории зависит от выбора системы отсчёта, относительно которой ведётся наблюдение за движением точки.

Пусть в процессе движения по некоторой траектории в выбранной системе отсчёта за промежуток времени `Delta t` тело (точка `A`) переместилось из начального положения `1` с радиус-вектором `vec r_1` в конечное положение `2` с радиус-вектором  `vec r_2` (рис. 2). Приращение `Deltavec r` радиус-вектора тела в таком случае равно:  `Deltavec r = vec r_2- vec r_1`.

Вектор `Deltavec r`, соединяющий начальное и конечное положения тела, называют перемещением тела.

Отношение `Delta vec r//Delta t` называют средней скоростью (средним вектором скорости) `vec v_»cp»` тела за время `Delta t`:

`vecv_»cp»=(Deltavecr)/(Delta t)`                                                                   (1)

Вектор `vecv_»cp»` коллинеарен и сонаправлен с вектором `Deltavec r`, так как отличается от последнего лишь скалярным неотрицательным множителем `1//Delta t`.

Предложенное определение средней скорости справедливо для любых значений `Delta t`, кроме `Delta t=0`.  Однако ничто не мешает брать промежуток времени `Delta t` сколь угодно малым, но отличным от нуля.
Для точного описания движения вводят понятие мгновенной скорости, то есть скорости в конкретный момент времени `t` или в конкретной точке траектории. С этой целью промежуток времени `Delta t` устремляют к нулю. Вместе с ним будет стремиться к нулю и перемещение `Delta vec r`. При этом отношение `Deltavec r//Delta t` стремится к определённому значению, не зависящему от `Delta t`.

Величина, к которой стремится отношение  `Deltavec r//Delta t` при стремлении `Delta t` к нулю, называется мгновенной скоростью`vec v`: 

`vec v =(Delta vec r)/(Delta t)` при `Delta t -> 0`.

Теперь заметим, что чем меньше `Delta t`, тем ближе направление `Deltavec r` к направлению касательной к траектории в данной точке. Следовательно, вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории в данной точке в сторону движения тела.

В дальнейшем там, где это не повлечёт недоразумений, мы будем опускать прилагательное «мгновенная» и говорить просто о скорости `vec v` тела (материальной точки).

Движение тела принято характеризовать также ускорением, по которому судят об изменении скорости в процессе движения. Его определяют через отношение приращения вектора скорости `Delta vec v` тела к промежутку времени `Delta t`, в течение которого это приращение произошло.

Ускорением `veca` тела называется величина, к которой стремится отношение `Delta vec v//Delta t` при стремлении к нулю знаменателя `Delta t`:

 `vec a =(Delta vec v)/(Delta t)` при `Delta t -> 0`                                              (2)

При уменьшении `Delta t` ориентация вектора`Delta vec v` будет приближаться к определённому направлению, которое принимается за направление вектора ускорения `vec a`. Заметим, что ускорение направлено в сторону малого приращения скорости, а не в сторону самой скорости!

Таким образом, зная зависимость `vec r(t)`, можно найти скорость `vec v` и ускорение $$ \overrightarrow{a}$$ тела в каждый момент времени.2`).


2. Координатный способ. 

В этом способе положение материальной точки `A` на плоскости в произвольный момент времени `t` определяется двумя координатами `x` и `y`, которые представляют собой проекции радиус-вектора $$ \overrightarrow{r}$$тела на оси `Ox` и `Oy` соответственно (рис. 3). При движении тела его координаты изменяются со временем, т. е. являются функциями `t`: $$ x=x\left(t\right)$$ и $$ y=y\left(t\right)$$. Если эти функции известны, то они определяют положение тела на плоскости в любой момент времени. В свою очередь, вектор скорости $$ \overrightarrow{v}$$ можно спроецировать на оси координат и определить таким образом скорости $$ {v}_{x}$$ и $$ {x}_{y}$$ изменения координат тела (рис. 4). В самом деле $$ {v}_{x}$$  и $$ {v}_{y}$$ будут равны значениям, к которым стремятся соответственно отношения `Delta x//Delta t` и `Delta y//Delta t` при стремлении к нулю промежутка времени `Delta t`.

Аналогично с помощью проецирования вектора $$ \overrightarrow{a}$$ определяются ускорения $$ {a}_{x}$$ и $$ {a}_{y}$$ тела по направлениям координатных осей.2)`, а его направление может быть задано углом между этим вектором и любой осью координат. Так, угол $$ \alpha $$ между вектором $$ \overrightarrow{v}$$ и осью `Ox` определяется отношением `»tg»alpha=v_y//v_x`. Аналогичными формулами определяются модуль и направление вектора $$ \overrightarrow{a}$$.
Обратная задача – нахождение скорости и зависимостей $$ x\left(t\right)$$ и $$ y\left(t\right)$$ по заданному ускорению – будет иметь однозначное решение, если кроме ускорения заданы ещё и начальные условия: проекции скорости и координаты точки в начальный момент времени $$ t=0$$.

3. Естественный (или траекторный) способ.

Этот способ применяют тогда, когда траектория материальной точки известна заранее. На заданной траектории `LM` (рис. 5) выбирают начало отсчёта – неподвижную точку `O`, а положение движущейся материальной точки `A` определяют при помощи так называемой дуговой координаты `l`, которая представляет собой расстояние вдоль траектории от выбранного начала отсчёта `O` до точки `A`. При этом положительное направление отсчёта координаты `l` выбирают произвольно, по соображениям удобства, например так, как показано стрелкой на рис. 5.

Движение тела определено, если известны его траектория, начало отсчёта `O`, положительное направление отсчёта дуговой координаты `l` и зависимость $$ l\left(t\right)$$.

Следующие два важных механических понятия – это пройденный путь и средняя путевая скорость.
По определению, путь `Delta S` — это длина участка траектории, пройденного телом за промежуток времени `Delta t`.

Ясно, что пройденный путь – величина скалярная и неотрицательная, а потому его нельзя сравнивать с перемещением `Delta vec r`, представляющим собой вектор. Сравнивать можно только путь `Delta S` и модуль перемещения `
|Delta vecr|`. Очевидно, что `Delta S >=|Deltavec r|`.

Средней путевой скоростью `v_»cp»` тела называют отношение пути `Delta S` к промежутку времени `Delta t`, в течение которого этот путь был пройден:  

`v_»cp»=(Delta S)/(Delta t)`                                                                        (3)

Определённая ранее средняя скорость `v_»cp»` (см. формулу (1)) и средняя путевая   скорость отличаются друг от друга так же, как `Deltavec r` отличается от `Delta S`, но при этом важно понимать, что обе средние скорости имеют смысл только тогда, когда указан промежуток времени усреднения `Delta t`. Само слово «средняя» означает усреднение по времени.

Городской троллейбус утром вышел на маршрут, а через 8часов, проехав в общей сложности `72` км, возвратился в парк и занял своё обычное место на стоянке. Какова средняя скорость `vec v_»cp»` и средняя путевая скорость `v_»cp»` троллейбуса?

Поскольку начальное и конечное положения троллейбуса совпадают, то его перемещение `Delta vecr` равно нулю: `Deltavecr=0`, следовательно, `vecv_»ср»=Deltavecr//Deltat=0` и `|vecv_»ср»|=0`. Но средняя путевая скорость троллейбуса не равна нулю:

`v_»cp»=(Delta S)/(Delta t)=(72 «км»)/(8 «ч»)=9 «км»//»ч»`.

Путь при неравномерном движении — материалы для подготовки к ЕГЭ по Физике

 


Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Сейчас мы будем рассматривать неравномерное движение — то есть движение, при котором абсолютная величина скорости меняется со временем. Оказывается, существует простая геометрическая интерпретация пути, пройденного телом при произвольном движении.
Начнём с равномерного движения. Пусть скорость тела постоянна и равна . Возьмём два момента времени: начальный момент и конечный момент . Длительность рассматриваемого промежутка времени равна .

Очевидно, что за промежуток времени тело проходит путь:

(1)

Давайте построим график зависимости скорости от времени. В данном случае это будет прямая, параллельная оси абсцисс (рис. 1).

Рис. 1. Путь при равномерном движении

 

Нетрудно видеть, что пройденный путь равен площади прямоугольника, расположенного под графиком скорости. В самом деле, первый множитель в формуле (1) есть вертикальная сторона этого прямоугольника, а второй множитель — его горизонтальная сторона.

Теперь нам предстоит обобщить эту геометрическую интерпретацию на случай неравномерного движения.

Пусть скорость тела зависит от времени, и на рассматриваемом промежутке график скорости выглядит, например, так (рис. 2):

Рис. 2. Неравномерное движение

 

Дальше мы рассуждаем следующим образом.

1. Разобьём наш промежуток времени на небольшие отрезки величиной .

2. Предположим, что на каждом таком отрезке тело движется с постоянной скоростью . То есть, плавное изменение скорости заменим ступенчатой аппроксимацией*: в течение каждого небольшого отрезка времени тело движется равномерно, а затем скорость тела мгновенно и cкачком меняется.
На рис. 3 показаны две ступенчатые аппроксимации. Ширина ступенек на правом рисунке вдвое меньше, чем на левом.

Рис. 3. Ступенчатая аппроксимация

 

Путь, пройденный за время равномерного движения — это площадь прямоугольника, расположенного под ступенькой. Поэтому путь, пройденный за всё время такого «ступенчатого» движения — это сумма площадей всех прямоугольников на графике.

3. Теперь устремляем к нулю. Ясно, что в пределе наша ступенчатая аппроксимация перейдёт в исходный график скорости на рис. 2. Сумма площадей прямоугольников перейдёт в площадь под графиком скорости; следовательно, эта площадь и есть путь, пройденный телом за время от до . (рис. 4

Рис. 4. Путь при неравномерном движении

 

В итоге мы приходим к нужному нам обобщению геометрической интерпретации пути, полученной выше для случая равномерного движения.

Аппроксимация — это приближённая замена достаточно сложного объекта более простой моделью, которую удобнее изучать.

Геометрическая интерпретация пути.Путь, пройденный телом при любом движении, равен площади под графиком скорости на заданном промежутке времени.

Посмотрим, как работает эта геометрическая интерпретация в важном частном случае равноускоренного движения.

Задача. Тело, имеющее скорость в начальный момент , разгоняется с постоянным ускорением . Найти путь, пройденный телом к моменту времени .

Решение. Зависимость скорости от времени в данном случае имеет вид:

(2)

График скорости — прямая, изображённая на рис. 5. Искомый путь есть площадь трапеции, расположенной под графиком скорости.

Рис. 5. Путь при равноускоренном движении

 

Меньшее основание трапеции равно . Большее основание равно . Высота трапеции равна . Поскольку площадь трапеции есть произведение полусуммы оснований на высоту, имеем:

Эту формулу можно переписать в более привычном виде:

Она, разумеется, вам хорошо известна из темы «Равноускоренное движение».

Задача. График скорости тела является полуокружностью диаметра (рис. 6). Максимальная скорость тела равна . Найти путь, пройденный телом за время .

Решение. Как вы знаете, площадь круга радиуса равна . Но в данной задаче необходимо учесть, что радиусы полуокружности имеют разные размерности: горизонтальный радиус есть время , а вертикальный радиус есть скорость .

Поэтому пройденный путь, вычисляемый как площадь полукруга, равен половине произведения на горизонтальный радиус и на вертикальный радиус:

Рис. 6. К задаче

Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса | LAMPA

Закон сохранения импульса

Импульс вводился не случайно. Оказывается, импульс тела никуда не девается — он сохраняется. Мы предлагаем вам убедиться в этом. Рассмотрим простой случай — столкновение двух шаров.

То, что будет происходить между этими двумя шарами, можно изобразить на рисунке. При этом можно выделить три этапа:

  • ситуация «до» (до столкновения)
  • само столкновение
  • ситуация «после» (после столкновения).

«До»: шары летели навстречу друг к другу; «после»: шары разлетелись после столкновения; столкновение: шары действовали друг на друга.

Нам интересен момент столкновения. Первый шар действует на второй с силой F⃗21\vec{F}_{21}F⃗21​, а второй шар действует на первый с силой F⃗12\vec{F}_{12}F⃗12​. По 3-му закону Ньютона эти силы равны друг другу по модулю и противоположны по направлению:

F⃗21=−F⃗12\vec{F}_{21}=-\vec{F}_{12}F⃗21​=−F⃗12​.

Домножим это равенство на длительность столкновения Δt\Delta tΔt:

F⃗21⋅Δt=−F⃗12⋅Δt\vec{F}_{21}\cdot\Delta t=-\vec{F}_{12}\cdot\Delta tF⃗21​⋅Δt=−F⃗12​⋅Δt.

У нас получились импульсы сил, действующие на каждое из тел. Мы помним, импульс силы равен изменению импульса тела. Можем записать:

Δp⃗2=−Δp⃗1\Delta\vec{p}_2=-\Delta\vec{p}_1Δp⃗​2​=−Δp⃗​1​.

Распишем изменение импульсов тел. Буквой VVV будем обозначать скорости до столкновения, а буквой UUU — скорости после столкновения.

m2(U⃗2−V⃗2)=−m1(U⃗1−V⃗1)m_2(\vec{U}_2-\vec{V}_2)=-m_1(\vec{U}_1-\vec{V}_1)m2​(U⃗2​−V⃗2​)=−m1​(U⃗1​−V⃗1​).

Если отбросить знак «минус», то изменения импульсов тел равны друг другу. Можно заметить интересную вещь: если два тела разной массы сталкиваются, то скорость более легкого тела (с меньшей массой) в результате столкновения изменится сильнее.

Продолжаем наши преобразования:

m2U⃗2−m2V⃗2=−(m1U⃗1−m1V⃗1)m_2\vec{U}_2-m_2\vec{V}_2=-(m_1\vec{U}_1-m_1\vec{V}_1)m2​U⃗2​−m2​V⃗2​=−(m1​U⃗1​−m1​V⃗1​),

m2U⃗2−m2V⃗2=−m1U⃗1+m1V⃗1m_2\vec{U}_2-m_2\vec{V}_2=-m_1\vec{U}_1+m_1\vec{V}_1m2​U⃗2​−m2​V⃗2​=−m1​U⃗1​+m1​V⃗1​,

m2U⃗2+m1U⃗1=m2V⃗2+m1V⃗1m_2\vec{U}_2+m_1\vec{U}_1=m_2\vec{V}_2+m_1\vec{V}_1m2​U⃗2​+m1​U⃗1​=m2​V⃗2​+m1​V⃗1​.

Что получилось? Получился закон сохранения импульса.

Закон сохранения импульса. Векторная сумма импульсов тел до взаимодействия равна векторной сумме импульсов тел после взаимодействия:
векторная сумма того, что было «до» = векторная сумма того, что стало «после».

Небольшое дополнение. Мы рассматривали ситуацию, в которой не было никаких внешних сил: никто «извне» не действовал на шары. Закон сохранения импульса справедлив для случая, когда внешние силы не действуют на систему тел или же действие внешних сил скомпенсировано. Такие системы тел называются замкнутыми.

Порешаем задачки.

Условие

Одинаковые шары движутся с одинаковыми по модулю скоростями в направлениях, указанных стрелками на рисунке, и абсолютно неупруго соударяются.

Как будет направлен импульс шаров после их столкновения?

  1. ↙\swarrow↙
  2. ←\leftarrow←
  3. ↓\downarrow↓
  4. ↖\nwarrow↖

(Источник: ЕГЭ-2014. Физика. Досрочный этап. Вариант 1)

Решение

Начнем с того, что поясним, что такое «неупругий удар». Неупругий удар или столкновение — это столкновение, которое приводит к «слипанию» соударяющихся тел. При неупругом ударе не выполняется закон сохранения механической энергии. Но об этом в следующих темах. В этой задаче для нас важно то, что после соударения тела будут двигаться вместе — «слипнутся».

В задаче говорится о том, что было «до», а спрашивается про то, что стало «после». Даны направления скоростей. Очень похоже на то, что это задача на закон сохранения импульса. Что мы знаем из него? Мы знаем, что в замкнутой системе тел векторная сумма импульсов тел «до» соударения равна векторной сумме импульсов тел «после»:

m1U⃗1+m2U⃗2=m1V⃗1+m2V⃗2m_1\vec{U}_1+m_2\vec{U}_2=m_1\vec{V}_1+m_2\vec{V}_2m1​U⃗1​+m2​U⃗2​=m1​V⃗1​+m2​V⃗2​.

В нашем случае m1=m2=mm_1=m_2=mm1​=m2​=m, а после столкновения шары «слипаются», поэтому закон сохранения импульса примет вид

mU⃗1+mU⃗2=2mV⃗m\vec{U}_1+m\vec{U}_2=2m\vec{V}mU⃗1​+mU⃗2​=2mV⃗,

где V⃗\vec{V}V⃗ — скорость совместного движения шаров после столкновения, а U⃗1\vec{U}_1U⃗1​ и U⃗2\vec{U}_2U⃗2​ — скорости шаров до столкновения. Направление импульса шаров после столкновения, о котором спрашивается в задаче, — это направление вектора 2mV⃗2m\vec{V}2mV⃗.

Как его найти? Направление вектора в правой части равенства совпадает с направлением вектора в левой части равенства. Попробуем сложить импульсы шаров до столкновения, чтобы получить векторную сумму импульсов и определить ее направление.

Направления импульсов до столкновения нам известны (направления импульсов совпадают с направлениями скоростей, а они указаны на рисунке). Так как шары были одинаковыми и двигались с одинаковыми скоростями, модули импульсов шаров были равны. Складываем векторы импульсов по правилу параллелограмма.

Видно, что суммарный импульс направлен влево. По закону сохранения импульса в ситуации «после» суммарный импульс будет направлен точно так же. Значит, подходит ответ 2).

Ответ. 2) ←\leftarrow←

Решим еще одну задачу.

Условие

Мальчик массой 505050 кг находится на тележке массой 505050 кг, движущейся по гладкой горизонтальной дороге со скоростью 111 м/с. Каким станет модуль скорости тележки, если мальчик прыгнет с нее со скоростью 222 м/с относительно дороги в направлении, противоположном первоначальному направлению движения тележки? Ответ выразите в м/с.

(Источник: ЕГЭ-2013. Физика. Реальный экзамен)

Решение

Шаг 1. Мы думаем, что вы согласитесь с тем, что без рисунка непросто представить, что именно происходит в этой задаче. Давайте сделаем рисунок. У нас на рисунке будут изображены две ситуации: ситуация «до» и ситуация «после». На рисунке кроме самих предметов нужно также указать направление скоростей и ось, на которую мы будем проецировать эти скорости. Должно получиться что-то вроде этого:

Шаг 2. Отлично! Теперь можно записать закон сохранения импульса в векторной форме.

Speed ​​and Velocity — The Physics Hypertextbook

Обсуждение

скорость

В чем разница между двумя одинаковыми объектами, движущимися с разной скоростью? Почти все знают, что тот, кто движется быстрее (тот, у кого большая скорость), уйдет дальше, чем тот, кто движется медленнее, за то же время. Либо так, либо они скажут вам, что тот, кто движется быстрее, доберется туда раньше, чем более медленный. Какой бы ни была скорость, она включает в себя как расстояние, так и время.«Быстрее» означает «дальше» (большее расстояние) или «раньше» (меньше времени).

Удвоение скорости означало бы удвоение пройденного расстояния за заданный промежуток времени. Удвоение скорости также означало бы сокращение вдвое времени, необходимого для прохождения заданного расстояния. Если вы немного разбираетесь в математике, эти утверждения значимы и полезны. (Символ v используется для обозначения скорости из-за связи между скоростью и скоростью, которая будет обсуждаться в ближайшее время.)

  • Скорость прямо пропорциональна расстоянию при постоянном времени: v s ( t постоянная)
  • Скорость обратно пропорциональна времени при постоянном расстоянии: v 1 t ( s постоянная)

Объединение этих двух правил вместе дает определение скорости в символической форме.

☞ Это не окончательное определение.

Не любите символы? Что ж, вот еще один способ определить скорость. Скорость — это скорость изменения расстояния во времени.

Чтобы вычислить скорость объекта, мы должны знать, как далеко он ушел и сколько времени потребовалось, чтобы добраться до него. «Дальше» и «раньше» соответствуют «быстрее». Допустим, вы ехали на машине из Нью-Йорка в Бостон. Расстояние по дороге составляет примерно 300 км (200 миль).Если поездка займет четыре часа, какова была ваша скорость? Применение приведенной выше формулы дает…

v = с 300 км = 75 км / ч
т 4 часа

Это ответ, который дает нам уравнение, но насколько оно правильное? Было ли 75 км / ч скоростью автомобиля ? Да, конечно … Ну, может, думаю … Нет, это не могло быть на скорости .Если вы не живете в мире, где у автомобилей есть какой-то исключительный круиз-контроль, а движение транспорта идет в идеальном порядке, ваша скорость во время этого гипотетического путешествия наверняка изменилась. Таким образом, вычисленное выше число — это не — это скорость автомобиля, а — средняя скорость за всю поездку. Чтобы подчеркнуть этот момент, уравнение иногда модифицируют следующим образом…

Полоса над v указывает среднее или среднее значение, а символ ∆ (дельта) указывает на изменение.Прочтите это как «vee bar — это треугольник, а не тройник». Это количество, которое мы рассчитали для нашей гипотетической поездки.

Напротив, спидометр автомобиля показывает мгновенную скорость , то есть скорость, определенную за очень небольшой промежуток времени — мгновение. В идеале этот интервал должен быть как можно ближе к нулю, но на самом деле мы ограничены чувствительностью наших измерительных приборов. Мысленно, однако, можно представить себе вычисление средней скорости за все меньшие промежутки времени, пока мы не вычислим мгновенную скорость.Эта идея символически записывается как…

v = с = DS
т дт

или, на языке исчисления скорость — это первая производная от расстояния по времени.

Если вы не имели дела с математическим анализом, не переживайте против этого определения. Есть и другие, более простые способы определения мгновенной скорости движущегося объекта.На графике расстояние-время скорость соответствует наклону, и, таким образом, мгновенную скорость объекта с непостоянной скоростью можно определить по наклону линии, касательной к его кривой. Мы поговорим об этом позже в этой книге.

скорость

Чтобы вычислить скорость объекта, нам нужно знать, как далеко он ушел и сколько времени потребовалось, чтобы добраться до него. Тогда мудрый человек спросит…

Что значит , как далеко ? Вам нужно расстояние или смещение ?

Мудрый человек, давным-давно

От вашего выбора ответа на этот вопрос зависит, что вы рассчитываете — скорость или скорость.

  • Средняя скорость — это скорость изменения расстояния во времени.
  • Средняя скорость — это скорость изменения смещения во времени.

А для расчетчиков там…

  • Мгновенная скорость — это первая производная от расстояния по времени.
  • Мгновенная скорость — это первая производная смещения по времени.

Скорость и скорость связаны примерно так же, как расстояние и смещение. Скорость — это скаляр, а скорость — вектор. Скорость получает символ v (курсив), а скорость получает символ v (жирный шрифт). Средние значения обозначаются полосой над символом.

средняя
скорость
мгновенная
скорость
средняя
скорость
мгновенная
скорость

Смещение измеряется по кратчайшему пути между двумя точками, и его величина всегда меньше или равна расстоянию.Величина смещения приближается к расстоянию, когда расстояние приближается к нулю. То есть расстояние и смещение фактически одинаковы (имеют одинаковую величину), когда исследуемый интервал «мал». Поскольку скорость основана на расстоянии, а скорость основана на смещении, эти две величины фактически одинаковы (имеют одинаковую величину), когда временной интервал «мал» или, говоря языком расчетов, величина средней скорости объекта приближается его средняя скорость на временном интервале приближается к нулю.

.
т → 0 v → | v |

Мгновенная скорость объекта — это величина его мгновенной скорости.

v = | v |

Скорость показывает, насколько быстро. Скорость говорит вам, насколько быстро и в каком направлении.

шт.

Скорость и скорость измеряются в одних и тех же единицах измерения. Единица измерения расстояния и перемещения в системе СИ — метр.Единица времени в системе СИ — секунда. Единица измерения скорости и скорости в системе СИ — это соотношение двух — метра в секунду .



м = м

с с

Это устройство редко используется за пределами научных и академических кругов. Большинство людей на этой планете измеряют скорость в километра в час и (км / ч или км / ч). Соединенные Штаты являются исключением, поскольку мы используем старые мили в час (миль / ч или миль в час).Давайте определим коэффициенты пересчета, чтобы мы могли соотнести скорости, измеренные в м / с, с более привычными единицами измерения.

1 км / ч = 1 км 1000 метров 1 час
1 час 1 км 3600 с
1 км / ч = 0,2777… м / с ≈ ¼ м / с
1 миля в час = 1 миля 1609 м 1 час
1 час 1 миля 3600 с
1 миль / ч = 0.4469… м / с ≈ ½ м / с

Десятичные значения, показанные выше, имеют точность до четырех значащих цифр, но дробные значения следует рассматривать только как практические правила (1 км / ч на самом деле больше похоже на 2 7 м / с, чем на 1 4 м / с и 1 миля в час больше похоже на 4 9 м / с, чем 1 2 м / с).

Отношение любой единицы расстояния к любой единице времени — это единица скорости.

  • Скорость кораблей, самолетов и ракет часто указывается в узлах . Один узел составляет одну морскую милю в час — морская миля составляет 1852 м или 6076 футов, а час — 3600 с. НАСА по-прежнему сообщает скорость своих ракет в узлах и расстояние до них в морских милях. Один узел составляет примерно 0,5144 м / с.
  • Самые низкие скорости измеряются за самые длительные периоды времени. Континентальные плиты движутся по поверхности Земли с геологически медленной скоростью 1–10 см / год или 1–10 м / век — примерно с такой же скоростью, с какой растут ногти и волосы.
  • Аудиокассета движется со скоростью 1⅞ дюйма в секунду (ips). Когда впервые была изобретена магнитная лента, ее наматывали на открытые катушки, как кинофильм. Эти первые катушечные магнитофоны пропускали ленту со скоростью 15 дюймов в секунду. Более поздние модели также могли записывать на половине этой скорости (7½ дюйма в секунду), затем на половине этой скорости (3¾ дюйма в секунду), а затем на некоторых — на половине этой скорости (1⅞ дюйма в секунду). Когда формулировался стандарт аудиокассет, было решено, что последнего из этих значений будет достаточно для нового носителя.Один дюйм в секунду по определению равен 0,0254 м / с.

Иногда скорость объекта описывается относительно скорости чего-то еще; желательно какое-то физическое явление.

  • Аэродинамика — это исследование движущегося воздуха и того, как объекты взаимодействуют с ним. В этом поле скорость объекта часто измеряется относительно скорости звука . Это отношение известно как число Маха . Скорость звука составляет примерно 295 м / с (660 миль в час) на высоте, на которой обычно летают коммерческие реактивные самолеты.Списанный сверхзвуковой Concorde British Airways и Air France курсировал со скоростью 600 м / с (1340 миль в час). Простое деление показывает, что эта скорость примерно в два раза больше скорости звука или 2,0 Маха, что является исключительно высокой скоростью. Для сравнения, Boeing 777 курсирует со скоростью 248 м / с (555 миль в час) или 0,8 Маха, что кажется медленным по сравнению с Concorde.
  • Скорость света в вакууме определена в системе СИ как 299 792 458 м / с (около миллиарда км / ч). Обычно это указывается с более разумной точностью как 3.00 × 10 8 м / с. Скорость света в вакууме обозначается символом c (курсив), когда используется в уравнении, и c (римским шрифтом), когда используется как единица. Скорость света в вакууме — универсальный предел, поэтому реальные объекты всегда движутся медленнее, чем c . Он часто используется в физике элементарных частиц и астрономии далеких объектов. Самые далекие наблюдаемые объекты — квазары; сокращенно от «квазизвездных радиообъектов». Они визуально похожи на звезды (приставка «квази» означает «сходство»), но излучают гораздо больше энергии, чем могла бы любая звезда.Они лежат на краю наблюдаемой Вселенной и с невероятной скоростью несутся от нас. Самые далекие квазары удаляются от нас примерно на 0,9 c. Кстати, символ c был выбран не потому, что скорость света — универсальная константа (а это так), а потому, что это первая буква латинского слова быстрота — celeritas .
Выбранные скорости (от самой низкой до максимальной)
м / с км / ч устройство, событие, явление, процесс
10 −9 ~ 10 −8 континентальные пластины, рост волос, рост ногтей
10 −4 сперматозоидов человека
10 −3 улиток
0.013 0,045 кетчуп розлив из бутылки
10 -1 ленивцы, черепахи, черепахи
0,65–1,29 2,34–4,64 тараканов
1 3,6 нервные импульсы, немиелинизированные клетки
1 3,6 океанские течения
0,06–1,14 0,22–4,10 ламантинов
1.3 4,8 человек, обычный темп ходьбы
2.391 8.608 Самый быстрый человек: плавание (Сезар Сьело)
8 30 максимальная комфортная скорость лифта
10 40 дельфины, морские свиньи, киты
10 40 падающие капли дождя
10,422 37,520 Самый быстрый человек: бег (Усэйн Болт)
12 43 стадион волна
12 44 пробка для шампанского
15.223 54.803 Самый быстрый человек: фигурное катание (Павел Кулижников)
20 70 кролики, зайцы, лошади, борзые, тунец, акулы
30 100 Типичное ограничение скорости на автостраде
33 118 гепардов
34,42 123,9 Самый быстрый человек: площадка для софтбола (Моника Эбботт)
40 140 падающий град
42.47 152,9 Самый быстрый человек: метание летающего диска (Саймон Лизотт)
46,98 169,1 Самый быстрый человек: бейсбольное поле (Арольдис Чепмен)
55 200 Предельная скорость типичного парашютиста
70,8217 254.958 Самый быстрый человек: лыжи (Иван Оригон)
73,06 263 Самый быстрый человек: подача в теннис (Сэм Грот)
80 290 сапсан в пикировании
82 295 очень быстрый мяч для гольфа
82.211 296,00 Самый быстрый человек: велоспорт (Дениз Коренек Мюллер)
33–83 120–300 ураган, максимальная выдерживаемая скорость ветра
30–90 105–330 торнадо, максимальная выдерживаемая скорость ветра
100 360 нервных импульсов, миелинизированных клеток
113,2 407,5 Максимальный порыв приземного ветра (остров Барроу, Австралия)
118.3 426 Самый быстрый человек: победа по бадминтону (Мэдс Пилер Колдинг)
124,22 447,19 Самый быстрый уличный легковой автомобиль (Koenigsegg Agera RS)
142,89 511,11 Самый быстрый корабль (Spirit of Australia)
159,7 574,8 Самый быстрый поезд (Train à Grande Vitesse)
168,249 605,697 Самый быстрый мотоцикл (Top 1 Ack Attack)
200 700 цунами
250 900 Реактивный пассажирский самолет
331 1,190 скорость звука в воздухе, STP
340 1,225 Скорость звука в воздухе на уровне моря
341.4031 1,229,051 Самый быстрый экспериментальный автомобиль (Thrust SSC)
343 1,235 Скорость звука в воздухе при комнатной температуре
377,1 1357,6 Самый быстрый человек: прыжки с парашютом (Феликс Баумгартнер)
980,433 3529,56 Самый быстрый самолет (SR-71 Blackbird)
180–1 200 650–4 400 патронов
1,500 5 400 Скорость звука в воде
2 000 6 000 сейсмических волн
6 900 25 000 скорость детонации тротила
8 000 29 000 космический челнок на орбите
11 094 39 938 Самый быстрый пилотируемый космический корабль (Аполлон 10)
11 180 40 250 космическая скорость на поверхности Земли
13 900 50 400 Космический зонд New Horizons
15,400 55 400 Зонд «Вояджер-2»
17 000 61 200 Зонд «Вояджер-1»
29 790 107 200 Земля на орбите
190 000 690 000 Самый быстрый беспилотный космический аппарат (Parker Solar Probe)
248 000 892 000 Солнце движется по Млечному Пути
300 000 1 100 000 солнечный ветер у земли
370 000 1,330,000 Млечный Путь сквозь космический микроволновый фон
60 000 000 216 000 000 Project Starshot, предложенный межзвездный космический зонд
124 000 000 446 000 000 скорость света в алмазе
225 000 000 810 000 000 Скорость света в воде
299 792 369 1 079 252 530 протонов и антипротонов в Теватроне, Фермилаб
299 792 455 1 079 252 840 протонов в Большом адронном коллайдере, ЦЕРН
299 792 458 1 079 252 850 скорость света в вакууме

Время, скорость и скорость | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Объясните взаимосвязь между мгновенной скоростью, средней скоростью, мгновенной скоростью, средней скоростью, смещением и временем.
  • Рассчитать скорость и скорость с учетом начального положения, начального времени, конечного положения и конечного времени.
  • Постройте график зависимости скорости от времени с учетом графика положения от времени.
  • Расскажите о графике зависимости скорости от времени.

Движение — это нечто большее, чем расстояние и смещение. Такие вопросы, как: «Сколько времени занимает пешая гонка?» и «Какая была скорость бегуна?» невозможно ответить без понимания других концепций. В этом разделе мы добавляем определения времени, скорости и скорости, чтобы расширить наше описание движения.

Как обсуждалось в разделе «Физические величины и единицы», наиболее фундаментальные физические величины определяются тем, как они измеряются. Так обстоит дело со временем. Каждое измерение времени включает в себя измерение изменения некоторой физической величины. Это может быть число на цифровых часах, сердцебиение или положение Солнца на небе. В физике время определяется просто: время, — это изменение, или интервал, в течение которого происходит изменение. Невозможно знать, что время прошло, если что-то не изменится.

Время или изменение калибруется путем сравнения со стандартом. Единицей измерения времени в системе СИ является секунда, сокращенно с. Мы можем, например, наблюдать, что некий маятник совершает полный оборот каждые 0,75 с. Затем мы могли бы использовать маятник для измерения времени, считая его колебания или, конечно, подключая маятник к часовому механизму, который регистрирует время на циферблате. Это позволяет нам не только измерить количество времени, но и определить последовательность событий.

Как время связано с движением? Обычно нас интересует время, затраченное на конкретное движение, например, сколько времени требуется пассажиру самолета, чтобы добраться от своего места до задней части самолета.Чтобы найти истекшее время, мы отмечаем время в начале и в конце движения и вычитаем два. Например, лекция может начаться в 11:00 утра. и закончится в 11:50 утра, чтобы прошедшее время составило 50 минут. Истекшее время Δ t — разница между временем окончания и временем начала,

Δ т = т f т 0 ,

, где Δ t — изменение во времени или прошедшее время, t f — время окончания движения, а t 0 — время начала движения.(Как обычно, символ дельты, Δ, означает изменение количества, которое следует за ним.)

Жизнь проще, если время начала t 0 принять равным нулю, как при использовании секундомера. Если бы мы использовали секундомер, он просто показывал бы ноль в начале лекции и 50 минут в конце. Если t 0 = 0, то Δ t = t f t .

В этом тексте для простоты

  • движение начинается в момент времени, равный нулю ( t 0 = 0)
  • символ t используется для истекшего времени, если не указано иное (Δ t = t f t )

Ваше понятие скорости, вероятно, совпадает с ее научным определением.Вы знаете, что если у вас есть большое смещение за небольшой промежуток времени, у вас есть большая скорость, и эта скорость выражается в единицах расстояния, разделенных на время, например, в милях в час или в километрах в час.

Средняя скорость

Средняя скорость — это смещение (изменение положения), деленное на время перемещения ,

[латекс] \ bar {v} = \ frac {\ Delta x} {\ Delta t} = \ frac {{x} _ {f} — {x} _ {0}} {{t} _ {f} — {t} _ {0}} [/ latex],

, где [латекс] \ bar {v} [/ latex] — это среднее значение , (обозначено полосой над v ) скорость, Δ x — изменение положения (или смещения), а x f и x 0 — это конечная и начальная позиции в моменты времени t f и t 0 соответственно.Если время пуска t 0 принять равным нулю, то средняя скорость будет просто

.

[латекс] \ bar {v} = \ frac {\ Delta x} {t} [/ latex].

Обратите внимание, что это определение указывает, что скорость является вектором, потому что смещение является вектором . У него есть и величина, и направление. Единица измерения скорости в системе СИ — это метры в секунду или м / с, но широко используются многие другие единицы, такие как км / ч, миль / ч (также обозначаются как мили в час) и см / с. Предположим, например, что пассажиру самолета потребовалось 5 секунд, чтобы переместиться на −4 м (отрицательный знак указывает, что смещение происходит в сторону задней части самолета).Его средняя скорость будет

.

[латекс] \ bar {v} = \ frac {\ Delta x} {t} = \ frac {-4 \ text {m}} {5 \ text {s}} = — \ text {0,8 м / с. } [/ latex]

Знак минус указывает, что средняя скорость также направлена ​​к задней части самолета.

Однако средняя скорость объекта ничего не говорит нам о том, что с ним происходит между начальной и конечной точкой. Например, по средней скорости мы не можем сказать, останавливается ли пассажир самолета на мгновение или отступает назад, прежде чем он уйдет в заднюю часть самолета.Чтобы получить больше деталей, мы должны рассматривать меньшие отрезки поездки за меньшие промежутки времени.

Чем меньше временные интервалы, учитываемые в движении, тем более подробная информация. Когда мы доводим этот процесс до его логического завершения, у нас остается бесконечно малый интервал. В течение такого интервала средняя скорость становится мгновенной скоростью или скоростью в конкретный момент времени . Например, автомобильный спидометр показывает величину (но не направление) мгновенной скорости автомобиля.(Полиция выдает билеты на основе мгновенной скорости, но при расчете времени, которое потребуется, чтобы добраться из одного места в другое во время поездки, вам необходимо использовать среднюю скорость.) Мгновенная скорость v — это средняя скорость при заданной скорости. конкретный момент времени (или бесконечно малый интервал времени).

Математически, нахождение мгновенной скорости v в точный момент времени t может включать определение предела, операцию вычисления, выходящую за рамки этого текста.Однако во многих случаях мы можем найти точные значения мгновенной скорости без расчетов.

В повседневном языке большинство людей используют термины «скорость» и «скорость» как синонимы. В физике, однако, они не имеют одинакового значения и представляют собой разные концепции. Одно из основных различий заключается в том, что скорость не имеет направления. Таким образом, скорость — это скаляр . Так же, как нам нужно различать мгновенную скорость и среднюю скорость, нам также необходимо различать мгновенную скорость и среднюю скорость.

Мгновенная скорость — величина мгновенной скорости. Например, предположим, что пассажир самолета в один момент времени имел мгновенную скорость -3,0 м / с (минус означает направление к задней части самолета). При этом его мгновенная скорость составляла 3,0 м / с. Или предположим, что однажды во время похода по магазинам ваша мгновенная скорость составляет 40 км / ч на север. Ваша мгновенная скорость в этот момент будет 40 км / ч — такая же величина, но без указания направления.Однако средняя скорость сильно отличается от средней скорости. Средняя скорость — это пройденное расстояние, разделенное на затраченное время.

Мы отметили, что пройденное расстояние может быть больше перемещения. Таким образом, средняя скорость может быть больше средней скорости, которая представляет собой смещение, деленное на время. Например, если вы едете в магазин и возвращаетесь домой через полчаса, а одометр вашего автомобиля показывает, что общее пройденное расстояние составило 6 км, то ваша средняя скорость составила 12 км / ч. Однако ваша средняя скорость была равна нулю, потому что ваше смещение в оба конца равно нулю.(Смещение — это изменение положения и, таким образом, равно нулю для поездки туда и обратно.) Таким образом, средняя скорость составляет , а не просто величина средней скорости.

Другой способ визуализировать движение объекта — использовать график. График положения или скорости как функции времени может быть очень полезным. Например, для этой поездки в магазин графики положения, скорости и зависимости скорости от времени показаны на рисунке 4. (Обратите внимание, что на этих графиках изображена очень упрощенная модель , модель поездки.Мы предполагаем, что скорость постоянна во время поездки, что нереально, учитывая, что мы, вероятно, остановимся в магазине. Но для простоты мы смоделируем его без остановок и изменений скорости. Мы также предполагаем, что маршрут между магазином и домом абсолютно прямой.)

Уравнения для скорости, скорости и ускорения

Обновлено 15 декабря 2020 г.

Карен Дж. Блаттлер

Проблемы, связанные с вычислением скорости, скорости и ускорения, обычно возникают в физике.Часто эти задачи требуют расчета относительного движения поездов, самолетов и автомобилей. Эти уравнения также могут быть применены к более сложным задачам, таким как скорости звука и света, скорость планетарных объектов и ускорение ракет.

Формула скорости

Скорость означает расстояние, пройденное за определенный период времени. Обычно используемая формула для скорости вычисляет среднюю скорость, а не мгновенную скорость. Расчет средней скорости показывает среднюю скорость всего пути, а мгновенная скорость показывает скорость в любой момент поездки.Спидометр автомобиля показывает мгновенную скорость.

Среднюю скорость можно найти, используя общее пройденное расстояние, обычно обозначаемое как d, разделенное на общее время, необходимое для прохождения этого расстояния, обычно обозначаемое как t. Итак, если автомобилю требуется 3 часа, чтобы преодолеть общее расстояние в 150 миль, средняя скорость равна 150 миль, разделенным на 3 часа, что равняется средней скорости 50 миль в час:

\ frac {150} {3} = 50

Мгновенная скорость — это расчет скорости, который будет обсуждаться в разделе скорости.

Единицы скорости показывают длину или расстояние во времени. Мили в час (мили / час или миль в час), километры в час (км / час или км / ч), футы в секунду (фут / с или фут / сек) и метры в секунду (м / с) — все указывают на скорость.

Формула скорости

Скорость — это векторное значение, означающее, что скорость включает направление. Скорость равна пройденному расстоянию, деленному на время движения (скорость) плюс направление движения. Например, скорость поезда, идущего на 1500 километров к востоку от Сан-Франциско за 12 часов, составит 1500 км, разделенных на 12 часов к востоку, или 125 км / ч к востоку.

Возвращаясь к проблеме скорости автомобиля, представьте, что две машины начинают движение из одной и той же точки и едут с одинаковой средней скоростью 50 миль в час. Если одна машина едет на север, а другая на запад, машины не останутся в одном месте. Скорость машины, идущей на север, будет 50 миль в час на север, а скорость машины, идущей на запад, будет 50 миль в час на запад. Их скорости разные, хотя их скорости одинаковы.

Мгновенная скорость, чтобы быть полностью точной, требует вычисления для оценки, потому что для приближения к «мгновенной» требуется сокращение времени до нуля.Однако можно сделать приближение, используя уравнение: мгновенная скорость (v i ) равна изменению расстояния (Δd), деленному на изменение во времени (Δt), или:

v_i = \ frac {\ Delta d} {\ Delta t}

Установив изменение времени как очень короткий период времени, можно рассчитать почти мгновенную скорость. Греческий символ дельты, треугольник (Δ), означает изменение.

Например, если движущийся поезд прошел 55 км на восток в 5:00 и достиг 65 км на восток в 6:00, изменение расстояния составит 10 км на восток с изменением времени на 1 час.Вставка этих значений в формулу дает:

v_i = \ frac {10} {1} = 10

или 10 км / ч на восток (по общему признанию, медленная скорость для поезда). Мгновенная скорость будет 10 км / ч на восток, по спидометру двигателя — 10 км / ч. Конечно, час не «мгновенный», но он служит для примера.

Предположим вместо этого, что ученый измеряет изменение положения (Δd) объекта как 8 метров за интервал времени (Δt) в 2 секунды. Используя формулу, мгновенная скорость равна 4 метрам в секунду (м / с) на основе расчета:

v_i = \ frac {8} {2} = 4

В качестве векторной величины мгновенная скорость должна включать направление.Однако многие проблемы предполагают, что объект продолжает двигаться в том же направлении в течение этого короткого промежутка времени. Тогда направленность объекта игнорируется, что объясняет, почему это значение часто называют мгновенной скоростью.

Уравнение ускорения

Какая формула ускорения? Исследования показывают два явно разных уравнения. Одна формула из второго закона Ньютона связывает силу, массу и ускорение в уравнении: сила (F) равна массе (м), умноженной на ускорение (а), записывается как F = ma.Другая формула, ускорение (a) равняется изменению скорости (Δv), деленному на изменение во времени (Δt), вычисляет скорость изменения скорости во времени. Эту формулу можно записать:

a = \ frac {\ Delta v} {\ Delta t}

Поскольку скорость включает в себя и скорость, и направление, изменения ускорения могут быть результатом изменений скорости или направления, либо обоих. В науке единицами измерения ускорения обычно являются метры в секунду в секунду (м / с / с) или метры в секунду в квадрате (м / с 2 ).

Эти два уравнения не противоречат друг другу. Первый показывает соотношение силы, массы и ускорения. Второй рассчитывает ускорение на основе изменения скорости за определенный период времени.

Ученые и инженеры называют увеличение скорости положительным ускорением, а уменьшение скорости — отрицательным ускорением. Однако большинство людей используют термин замедление вместо отрицательного ускорения.

Ускорение свободного падения

Вблизи поверхности Земли ускорение свободного падения является постоянным: a = -9.8 м / с 2 (метров в секунду в секунду или метров в секунду в квадрате). Как предположил Галилей, объекты с разной массой испытывают одинаковое ускорение силы тяжести и будут падать с одинаковой скоростью.

Онлайн-калькуляторы

Введя данные в онлайн-калькулятор скорости, можно рассчитать ускорение. Онлайн-калькуляторы можно использовать для вычисления уравнения скорости, ускорения и силы. Использование калькулятора ускорения и расстояния требует знания скорости и времени.

Скорость и скорость

Скорость и скорость

Скорость — это то, насколько быстро что-то движется.

Скорость — это скорость с направлением .

Говоря, что Собака Ариэль бежит со скоростью , 9 км / ч. (километров в час) — это скорость.

Но сказать, что он бежит 9 км / ч на запад — это скорость.

Скорость Скорость
Имеет: звездная величина звездная величина и направление
Пример: 60 км / ч 60 км / ч Север
Пример: 5 м / с 5 м / с вверх

Представьте, что что-то движется вперед и назад очень быстро: у него высокая скорость, но низкая (или нулевая) скорость.

Скорость

Скорость измеряется как расстояние, пройденное с течением времени.

Скорость = Расстояние Время

Пример: автомобиль проезжает 50 км за час.

Его средняя скорость 50 км в час (50 км / ч)

Скорость = Расстояние Время знак равно 50 км 1 час

Мы также можем использовать эти символы:

Скорость = Δs Δt

Где Δ (« Delta ») означает «изменение», а

  • с означает расстояние («с» для «пробела»)
  • т означает время

Пример: вы пробегаете 360 м за 60 секунд.

Скорость = Δs Δt

= 360 м 60 секунд

= 6 месяцев 1 секунда

Итак, ваша скорость составляет 6 метров в секунду (6 м / с).

Шт.

Скорость обычно измеряется в:

  • метров в секунду (м / с или мс -1 ), или
  • километров в час (км / ч или км ч -1 )

км — это 1000 м, а в часе 3600 секунд, поэтому мы можем преобразовать следующим образом (см. Метод преобразования единиц, чтобы узнать больше):

1 мес. 1 с × 1 км 1000 метров × 3600 с 1 ч знак равно 3600 м · км · с 1000 с · м · ч знак равно 3.6 км 1 ч

Так 1 м / с равна 3,6 км / ч

Пример: Что такое 20 м / с в км / ч?

20 м / с × 3,6 км / ч 1 м / с = 72 км / ч

Пример: Что такое 120 км / ч в м / с?

120 км / ч × 1 м / с 3,6 км / ч = 33,333 … м / с

Средняя и мгновенная скорость

В примерах до сих пор вычисляется средняя скорость : как далеко что-то перемещается за период времени.

Но со временем скорость может измениться. Автомобиль может ехать быстрее и медленнее, может даже останавливаться на светофоре.

Итак, существует также мгновенная скорость : скорость в момент во времени. Мы можем попытаться измерить его, используя очень короткий промежуток времени (чем короче, тем лучше).

Пример: Сэм использует секундомер и измеряет 1,6 секунды, когда машина проезжает между двумя столбами на расстоянии 20 м друг от друга. Что такое мгновенная скорость

?

Что ж, мы не знаем точно, так как машина могла ускоряться или замедляться в течение этого времени, но мы можем оценить:

20 месяцев 1.6 с = 12,5 м / с = 45 км / ч

Это действительно все еще средняя, ​​но близкая к мгновенной скорости.

Постоянная скорость

Когда скорость не меняется, она постоянная .

Для постоянной скорости средняя и мгновенная скорости одинаковы.

Скорость

Скорость — это скорость с направлением .

На самом деле это вектор …

… поскольку он имеет звездную величину и направление

Поскольку направление важно, скорость использует смещение вместо расстояния:

Скорость = Расстояние Время

Скорость = Рабочий объем Время в направлении.

Пример: вы идете от дома до магазина за 100 секунд, какова ваша скорость и какова ваша скорость?

Скорость = 220 м 100 с = 2,2 м / с

Скорость = 130 кв.м 100 с Восток = 1,3 м / с Восток

Вы забыли свои деньги, поэтому вы поворачиваетесь и возвращаетесь домой еще через 120 секунд: какова ваша скорость и скорость туда и обратно?

Общее время 100 с + 120 с = 220 с:

Скорость = 440 кв.м 220 с = 2.0 м / с

Скорость = 0 м 220 с = 0 м / с

Да, скорость равна нулю, когда вы закончили с того места, где начали.

Узнайте больше на Vectors.

Родственник

Движение относительно. Когда мы говорим, что что-то «покоится» или «движется со скоростью 4 м / с», мы забываем сказать «относительно меня» или «относительно земли» и т. Д.

Подумайте вот о чем: вы действительно стоите на месте? Вы находитесь на планете Земля, которая вращается со скоростью 40 075 км в день (около 1675 км / ч или 465 м / с) и движется вокруг Солнца со скоростью около 100 000 км / ч, которое само движется через Галактику.

В следующий раз, когда вы будете гулять, представьте, что вы неподвижны, и это мир движется у вас под ногами. Чувствует себя прекрасно.

Это все относительно!

Дельта-v | Инжиниринг | Фэндом

В общей физике delta-v — это просто изменение скорости.

В зависимости от ситуации delta-v может называться пространственным вектором ( ) или скалярный ( ). В обоих случаях он равен ускорению (векторному или скалярному), интегрированному во времени:

 (векторная версия)
 
 (скалярная версия)
 

где:

 или
вектор начальной скорости или скаляр в момент времени 

, г.

 или
вектор скорости цели или скаляр в момент времени 

.

Астродинамика []

В астродинамике delta-v — это скалярная мера количества «усилия», необходимого для выполнения орбитального маневра, то есть перехода с одной орбиты на другую. Дельта-v обычно создается за счет тяги ракетного двигателя. Скорость дельта-v — это величина ускорения, то есть тяга на килограмм общей текущей массы, создаваемая двигателями. Фактический вектор ускорения находится путем добавления вектора силы тяжести к вектору тяги на килограмм.

Без силы тяжести дельта-v в случае тяги в направлении скорости просто изменение скорости. Однако в гравитационном поле орбиты, которые не являются круговыми, включают изменения скорости, не требующие дельта-v, в то время как гравитационное сопротивление может вызвать изменение скорости меньше, чем дельта-v.

При применении дельта-v в направлении скорости и против силы тяжести удельная орбитальная энергия, полученная на единицу дельта-v, равна мгновенной скорости. Для порыва тяги, во время которого как ускорение, создаваемое тягой, так и сила тяжести, постоянны, удельная орбитальная энергия, полученная на единицу дельта-v, является средним значением скорости до и скорости после толчка.

Уравнение ракеты показывает, что необходимое количество топлива может резко увеличиваться, а возможная полезная нагрузка может резко уменьшаться с увеличением delta-v. Поэтому в современных двигательных установках космических кораблей проводится значительная работа по уменьшению общей дельта-v, необходимой для данного космического полета, а также для проектирования космических аппаратов, способных создавать большую дельта-v.

Примеры первого см. В разделе «Переходная орбита Хомана», гравитационная рогатка; кроме того, большая тяга снижает сопротивление силы тяжести.

Для второго возможны следующие варианты:

  • стадия
  • большой удельный импульс
  • , так как большую тягу нельзя сочетать с очень большим удельным импульсом, применяя разные виды двигателей на разных участках космического полета (те, которые имеют большую тягу для запуска с Земли).
  • уменьшение «сухой массы» (массы без топлива) при сохранении способности нести большое количество топлива за счет использования легких, но прочных материалов; когда другие факторы одинаковы, это является преимуществом, если топливо имеет высокую плотность, потому что такая же масса требует меньших резервуаров.

Delta-v также требуется для удержания спутников на орбите и используется для маневров по поддержанию орбитальной станции.

См. Также []

Внешние ссылки []

Формула мгновенной скорости

Формула мгновенной скорости

Скорость — это скорость изменения положения во времени. Скорость объекта может меняться по мере его движения. Мгновенная скорость — это скорость объекта в определенный момент времени. Если положение является функцией времени, то скорость зависит от изменения положения при изменении времени.Мгновенная скорость может быть найдена, поскольку это изменение во времени становится небольшим. Для расчета мгновенной скорости требуется найти предел функции положения, когда изменение во времени приближается к нулю. Скорость — это скалярная величина, означающая, что она имеет величину (значение), но не направление. По этой причине скорость никогда не может быть отрицательной. Единица измерения скорости — метры в секунду (м / с).

v = мгновенная скорость (м / с)

Δ = «изменение», представленное греческой буквой «дельта» (без единиц измерения)

x (t) = положение как функция времени (м)

t = время (с)

Вопросы по формуле мгновенной скорости:

1) Когда объект падает и на него действует сила тяжести, его положение изменяется в соответствии с функцией x (t) = 4.9t 2 , а x (t) выражается в метрах. Какова мгновенная скорость при t = 5,0 с?

Ответ: Мгновенную скорость можно найти по формуле:

v = 9,8 т

v = 9,8 (5,0) м / с

v = 49,0 м / с

Мгновенная скорость при t = 5,0 с составляет 49,0 м / с.

2) Автомобиль останавливается на светофоре, а затем начинает движение по прямой дороге.Расстояние автомобиля от источника света определяется функцией x (t) = bt 3 — ct 2 , где постоянные b = 0,900 м / с 3 и c = 2,70 м / с 2 . Какой будет мгновенная скорость при t = 3,00 с?

Ответ: Мгновенную скорость можно найти по формуле:

При t = 3.00 с, мгновенная скорость:

v = 24,3 м / с — 16,2 м / с

v = 8,1 м / с

Мгновенная скорость автомобиля при t = 3,00 с составляет 8,1 м / с.

Формула мгновенной скорости

Использование весенних уравнений — Физика средней школы

Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает или другие ваши авторские права, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту.Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на ан Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как в виде ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатам), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права.Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.

Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись правообладателя или лица, уполномоченного действовать от их имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется а ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; и Ваше заявление: (а) вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

.
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *