Rychlost je změna polohy (x) nebo vzdálenosti v průběhu času. Pokud znáte změnu polohy a dobu potřebnou k dokončení cesty, můžete určit rychlost. Podobně, pokud máte jakékoli dvě z těchto proměnných, můžete vždy vyřešit třetí.
Vztah mezi těmito třemi proměnnými je následující:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
Jak najít rychlost
Automobil jede z Baltimoru do Washingtonu za 1,5 hodiny. Pokud víte, že je to mezi oběma městy 38 mil, jaká byla průměrná rychlost vozu během cesty? Jelikož se jedná o cestu, která vede jedním směrem, je změna polohy stejná jako vzdálenost. Protože znáte čas a vzdálenost, můžete řešit pro rychlost připojením vzorce vzdálenosti ve fyzice:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {38} {1,5} = 25,3
Takže víte, že vaše odpověď je 25.3, ale není to úplně úplné: 25.3 co? Jednotky jsou stejně důležité jako numerická odpověď, pokud jde o fyzikální problémy, takže neztrácejte přehled o tom, co používáte k měření vzdálenosti a času. Jelikož měříte vzdálenost v mílích a čas v hodinách, vaše konečná odpověď je míle děleno hodinami nebo míle za hodinu.
Zkuste jiný příklad:
Cyklista dokončí závod na 550 metrů za 1,5 hodiny. Jaká je rychlost motocyklu v metrech za sekundu? Tady, protože musíte určit rychlost v metrech za sekundu, nejprve převeďte čas na sekundy:
(1,5 hodiny) (60 minut) (60 sekund) = 5400 sekund
Poté připojte své známé proměnné do vzorce rychlosti:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {550} {5400} = 0,1 m / s
Vzorec vzdálenosti ve fyzice
Pokud víte, jak rychle a jak dlouho něco cestovalo, můžete vyřešit ujetou vzdálenost. Jen musíte přeskupit výše uvedený vzorec rychlosti pro získání vzorce vzdálenosti ve fyzice:
{\ bigtriangleup x} = (rychlost) (čas)
Letadlo letí rychlostí 150 mil za hodinu na cestě z Atlanty do San Diega. Jak daleko letadlo uletělo za 3,5 hodiny?
Vzhledem k tomu, že letadlo vypadá, že jde jedním směrem (směrem k San Diegu) po přímce, můžete předpokládat, že změna polohy se rovná vzdálenosti. Připojte své známé proměnné do vzorce vzdálenosti:
{\ bigtriangleup x} = (150 mph) (3,5 h) = 525 mil
Tipy
Při použití vzorce vzdálenosti ve fyzice dávejte pozor na jednotky. Pokud používáte rychlost, která je míle za hodinu, a řešíte vzdálenost, ujistěte se, že i váš čas je v hodinách.
Řešení pro čas
Pokud potřebujete vyřešit čas, stačí změnit uspořádání vzorce ještě jednou:
time = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {rychlost}
Řekněme, že se želva plazí rychlostí 3 mph. Jak dlouho bude želvě trvat, než dokončí závod na 5 mil?
čas = \ dfrac {5} {3} = 1,67 h
Rychlost versus rychlost
Lidé mají tendenci používat „rychlost“ pro „rychlost“ a naopak, ale jsou trochu jiné koncepty. Rychlost nebere v úvahu směr, zatímco rychlost ano. Pokud se podíváte na vzorec, rychlost je změna polohy v čase, zatímco rychlost je vzdálenost v čase. Podívejme se na příklad pro ilustraci:
Řekněme, že jedete 20 mil od vašeho domu do univerzitního kampusu a pak se vydáte zpět. Trvalo vám hodinu zpáteční cestu. Jaká je vaše průměrná rychlost?
Znáte svou celkovou vzdálenost a čas, který potřebujete, proto připojte vzorec pro rychlost:
rychlost = \ dfrac {vzdálenost} {čas}
rychlost = \ dfrac {40} {1} = 40 mph
Jaká je vaše průměrná rychlost? Mějte na paměti, že ke stanovení rychlosti používáte změnu polohy nebo posunutí, protože na směru záleží:
velocity = \ dfrac {\ bigtriangleup vzdálenost} {čas}
Protože končíte na svém počátečním místě, je vaše změna polohy nebo vzdálenosti ve skutečnosti 0, což znamená, že vaše rychlost je také 0. Rychlost se rovná vzorci pro rychlost, pouze pokud cestujete po přímce.