Když ve fyzice pracujete na problémech s rychlostí, rozdělíte pohyb na dvě složky, vertikální a horizontální. Svislou rychlost používáte pro problémy, které zahrnují úhel trajektorie. Horizontální rychlost se stává důležitou pro objekty pohybující se ve vodorovném směru. Vodorovná a svislá složka jsou na sobě nezávislé, takže každé matematické řešení s nimi zachází samostatně. Obecně je vodorovná rychlost vodorovným posunutím děleným časem, jako jsou míle za hodinu nebo metry za sekundu. Posunutí je jednoduše vzdálenost, kterou objekt urazil od výchozího bodu.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Ve fyzických problémech zahrnujících pohyb zacházíte s vodorovnými a svislými rychlostmi jako se dvěma samostatnými, nezávislými veličinami.
Identifikace horizontální rychlosti
Horizontální rychlost problému s pohybem se zabývá pohybem ve směru x; to znamená ze strany na stranu, ne nahoru a dolů. Gravitace například působí pouze ve svislém směru a přímo neovlivňuje vodorovný pohyb. Horizontální rychlost pochází ze sil, které působí v ose x.
Tipy pro rozpoznávání horizontální rychlosti
Naučit se rozpoznávat složku horizontální rychlosti v pohybovém problému vyžaduje praxi. Mezi situace, které mají horizontální rychlost, patří míč hozený dopředu, dělo střílející z dělové koule nebo auto zrychlující po dálnici. Na druhou stranu, skála spadnutá přímo dolů do studny nemá žádnou horizontální rychlost, pouze vertikální rychlost. V některých případech bude mít objekt kombinaci horizontální a vertikální rychlosti, například dělovou kouli pod úhlem; dělová koule se pohybuje vodorovně i svisle. I když gravitace působí pouze ve svislém směru, můžete mít nepřímou složku vodorovné rychlosti, například když se objekt valí dolů po rampě.
Zápis horizontální komponenty
Pro obecný problém s rychlostí můžete jednoduše napsat rovnici pomocí "V" pro rychlost, například:
V = a \ krát t
Chcete-li však napsat pohybovou rovnici, která samostatně zachází s vodorovnou a svislou rychlostí, musíte je rozlišit pomocí VX a Vy, pro vodorovnou a svislou rychlost. Pokud problém vyžaduje horizontální i vertikální rychlost, zapíšete je jako dvě samostatné rovnice, například tyto:
V_x = 25 \ krát \ frac {x} {t} \ text {a} V_y = -9,8 \ krát t
Řešení problému s horizontální rychlostí
Napište problém s horizontální rychlostí jako
V_x = \ frac {\ Delta x} {t}
kde VX je horizontální rychlost. Například:
V_x = \ frac {20 \ text {m}} {5 \ text {s}} = 4 \ text {m / s}
Vydělte výtlak časem
Vydělením vodorovného posunutí časem zjistíte vodorovnou rychlost. V příkladu VX = 4 metry za sekundu.
Výpočet záporné rychlosti
Zkuste složitější problém, například:
V_x = \ frac {-5 \ text {m}} {4 \ text {s}}
V tomto problému VX = -1,25 m / s. Záporná vodorovná rychlost znamená, že se objekt posunul zpět z původní polohy.