Brzina je definirana kao a vektor mjerenje brzine i smjera kretanja. Jednostavno rečeno, brzina je brzina kojom se nešto kreće u jednom smjeru. Brzina automobila koji putuje sjeverom glavnom autocestom i brzina kojom se raketa lansira u svemir mogu se mjeriti brzinom.
Kao što ste mogli pretpostaviti, skalarna (apsolutna vrijednost) veličina vektora brzine je ubrzati pokreta. U račun pojmovi, brzina je prva izvedenica položaja s obzirom na vrijeme. Brzinu možete izračunati pomoću jednostavne formule koja uključuje brzinu, udaljenost i vrijeme.
Formula brzine
Najčešći način izračunavanja stalna brzina objekta koji se kreće ravnom linijom je s ovom formulom:
r = d / t
- r je brzina ili brzina (ponekad označena kao v za brzinu)
- d je premještena udaljenost
- t je vrijeme potrebno za dovršetak pokreta
Jedinice brzine
SI (međunarodne) jedinice za brzinu su m / s (metri u sekundi), ali brzina se također može izraziti u bilo kojoj jedinici udaljenosti po vremenu. Ostale jedinice uključuju milje na sat (mph), kilometre na sat (kph), i kilometre u sekundi (km / s).
Brzina, brzina i ubrzanje
Brzina, brzina i ubrzanje svi su međusobno povezani iako predstavljaju različita mjerenja. Pazite da te vrijednosti ne zbunite jedni s drugima.
- Ubrzati, prema svojoj tehničkoj definiciji, skalarna je količina koja označava brzinu udaljenosti kretanja po vremenu. Njegove jedinice su duljina i vrijeme. Drugim riječima, brzina je mjera udaljenosti prijeđene u određenom vremenu. Brzina se često opisuje jednostavno kao prijeđena udaljenost po jedinici vremena. To je brzina kretanja objekta.
- Brzina je vektorska količina koja pokazuje pomak, vrijeme i smjer. Za razliku od brzine, mjera brzine premještanje, vektorska količina koja pokazuje razliku između krajnjeg i početnog položaja objekta. Brzina mjeri udaljenost, skalarna količina koja mjeri ukupnu duljinu puta objekta.
- Ubrzanje je definirana kao vektorska količina koja pokazuje brzinu promjene brzine. Ima dimenzije duljine i vremena tijekom vremena. Ubrzanje se često naziva "ubrzavanje", ali stvarno mjeri promjene u brzini. Ubrzanje se može doživjeti svakog dana u vozilu. Stanete na gas, a automobil ubrzava, povećavajući njegovu brzinu.
Zašto je brzina važna
Brzina mjeri kretanje koje započinje na jednom mjestu i kreće se prema drugom mjestu. Praktične primjene brzine su beskrajne, ali jedan je od najčešćih razloga za mjerenje brzine je odrediti koliko brzo ćete (ili bilo što u pokretu) stići na odredište s određenog mjesta.
Brzina omogućuje stvaranje voznog reda za putovanja, što je uobičajeni problem fizike dodijeljen učenicima. Na primjer, ako vlak napusti Penn Station u New Yorku u 14:00. i znate brzinu kojom se vlak kreće prema sjeveru, možete predvidjeti kada će stići na Južni kolodvor u Bostonu.
Problem uzorka brzine
Da biste shvatili brzinu, pogledajte primjer uzorka: student fizike baca jaje s izuzetno visoke zgrade. Kolika je brzina jajeta nakon 2,60 sekundi?
Najteži dio za rješavanje brzine u fizičkom problemu, poput ovog, je odabir prave jednadžbe i uključivanje pravih varijabli. U ovom slučaju treba koristiti dvije jednadžbe da bi se riješio problem: jedna za pronalaženje visine zgrade ili udaljenost kojom jaje putuje i jedna za pronalaženje konačne brzine.
Započnite sljedećom jednadžbom udaljenosti da biste saznali koliko je visoka zgrada bila:
d = vja* t + 0,5 * a * t2
gdje d je udaljenost, vja je početna brzina, t je vrijeme, i je ubrzanje (koje predstavlja gravitaciju, u ovom slučaju, na -9,8 m / s / s). Uključite svoje varijable i dobit ćete:
d = (0 m / s) * (2,60 s) + 0,5 * (- 9,8 m / s2) (2,60 s)2
d = -33,1 m (negativan znak označava smjer prema dolje)
Zatim možete priključiti ovu vrijednost udaljenosti za rješavanje brzine pomoću konačne jednadžbe brzina:
vf = vja + a * t
gdje vfje konačna brzina, vja je početna brzina, je ubrzanje i t vrijeme je. Za konačnu brzinu morate se riješiti jer je objekt ubrzao na putu prema dolje. Budući da je jaje odbačeno i nije bačeno, početna brzina bila je 0 (m / s).
vf = 0 + (-9,8 m / s)2) (2,60 s)
vf = -25,5 m / s
Dakle, brzina jajeta nakon 2,60 sekundi je -25,5 metara u sekundi. Brzina se obično navodi kao apsolutna vrijednost (samo pozitivna), ali imajte na umu da je to vektorska količina i da ima smjer i magnitudu. Obično se pomicanje prema gore označava s pozitivnim predznakom, a prema dolje s negativnim, samo obratite pažnju na ubrzanje objekta (negativno = usporavanje i pozitivno = ubrzanje).