Ταχύτητα είναι η αλλαγή στη θέση (x), ή την απόσταση, με την πάροδο του χρόνου. Εάν γνωρίζετε την αλλαγή θέσης και το χρόνο που απαιτείται για την ολοκλήρωση του ταξιδιού, μπορείτε να καθορίσετε την ταχύτητα. Ομοίως, εάν έχετε δύο από αυτές τις μεταβλητές, μπορείτε πάντα να λύσετε για την τρίτη.
Η σχέση μεταξύ αυτών των τριών μεταβλητών έχει ως εξής:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
Πώς να βρείτε την ταχύτητα
Ένα αυτοκίνητο οδηγεί από τη Βαλτιμόρη στην Ουάσιγκτον, D.C. σε 1,5 ώρες. Εάν γνωρίζετε ότι είναι 38 μίλια μεταξύ των δύο πόλεων, ποια ήταν η μέση ταχύτητα του αυτοκινήτου κατά τη διάρκεια του ταξιδιού; Επειδή, αυτό είναι ένα ταξίδι που κινείται προς μία κατεύθυνση, η αλλαγή της θέσης είναι ίδια με την απόσταση. Δεδομένου ότι γνωρίζετε το χρόνο και την απόσταση, μπορείτε λύστε για ταχύτητα συνδέοντας τον τύπο απόστασης στη φυσική:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {38} {1.5} = 25.3
Γνωρίζετε λοιπόν ότι η απάντησή σας είναι 25.3, αλλά αυτό δεν είναι αρκετά πλήρες: 25.3
τι? Οι μονάδες είναι εξίσου σημαντικές με την αριθμητική απάντηση όταν πρόκειται για προβλήματα φυσικής, οπότε μην χάσετε αυτό που χρησιμοποιείτε για τη μέτρηση της απόστασης και του χρόνου. Δεδομένου ότι μετράτε την απόσταση σε μίλια και το χρόνο σε ώρες, η τελική σας απάντηση είναι μίλια διαιρούμενη με ώρες ή μίλια ανά ώρα.Δοκιμάστε ένα άλλο παράδειγμα:
Ένας ποδηλάτης ολοκληρώνει έναν αγώνα 550 μέτρων σε 1,5 ώρες. Ποια είναι η ταχύτητα της μοτοσυκλέτας σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο; Εδώ, αφού πρέπει να προσδιορίσετε την ταχύτητα σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο, μετατρέψτε πρώτα το χρόνο σε δευτερόλεπτα:
(1,5 ώρες) (60 λεπτά) (60 δευτερόλεπτα) = 5.400 δευτερόλεπτα
Στη συνέχεια, συνδέστε τις γνωστές μεταβλητές σας στον τύπο ταχύτητας:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {550} {5400} = 0,1 m / s
Τύπος απόστασης στη Φυσική
Εάν γνωρίζετε πόσο γρήγορα και πόσο διακινούσε κάτι, μπορείτε να επιλύσετε την απόσταση που διανύσατε. Απλά πρέπει τακτοποιώ τον παραπάνω τύπο ταχύτητας για να λάβετε τον τύπο απόστασης στη φυσική:
{\ bigtriangleup x} = (ταχύτητα) (ώρα)
Ένα αεροπλάνο ταξιδεύει 150 μίλια την ώρα, από την Ατλάντα προς το Σαν Ντιέγκο. Πόσο έχει διανύσει το αεροπλάνο σε 3,5 ώρες;
Δεδομένου ότι το αεροπλάνο φαίνεται να κινείται προς μία κατεύθυνση (προς το Σαν Ντιέγκο) σε ευθεία γραμμή, μπορείτε να υποθέσετε ότι η αλλαγή στη θέση ισούται με την απόσταση. Συνδέστε τις γνωστές μεταβλητές σας στον τύπο απόστασης:
{\ bigtriangleup x} = (150 μίλια / ώρα) (3,5 ώρες) = 525 μίλια
Συμβουλές
Φροντίστε να προσέχετε τις μονάδες όταν χρησιμοποιείτε τον τύπο απόστασης στη φυσική. Εάν χρησιμοποιείτε ταχύτητα που είναι μίλια ανά ώρα και επιλύετε απόσταση, βεβαιωθείτε ότι ο χρόνος σας είναι επίσης σε ώρες.
Επίλυση για το χρόνο
Εάν πρέπει να επιλύσετε χρόνο, απλώς αναδιατάξτε τον τύπο μία ακόμη φορά:
time = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {ταχύτητα)
Πείτε ότι μια χελώνα σέρνεται στα 3 mph. Πόσο καιρό θα χρειαστεί η χελώνα για να ολοκληρώσει έναν αγώνα 5 μιλίων;
χρόνος = \ dfrac {5} {3} = 1,67 ώρα
Ταχύτητα έναντι ταχύτητας
Οι άνθρωποι τείνουν να χρησιμοποιούν την "ταχύτητα" για την "ταχύτητα" και το αντίστροφο, αλλά είναι ελαφρώς διαφορετικό έννοιες. Η ταχύτητα δεν λαμβάνει υπόψη την κατεύθυνση, ενώ η ταχύτητα. Αν κοιτάξετε τον τύπο, η ταχύτητα είναι η αλλαγή της θέσης με την πάροδο του χρόνου, ενώ η ταχύτητα είναι απόσταση με την πάροδο του χρόνου. Ας δούμε ένα παράδειγμα για να δείξουμε:
Ας πούμε ότι οδηγείτε 20 μίλια από το σπίτι σας στην πανεπιστημιούπολη και μετά επιστρέψτε. Σας πήρε μια ώρα μετ 'επιστροφής. Ποια είναι η μέση ταχύτητά σας;
Γνωρίζετε τη συνολική απόσταση και τον χρόνο που χρειάζεστε, οπότε συνδέστε τον τύπο ταχύτητας:
ταχύτητα = \ dfrac {απόσταση} {ώρα}
ταχύτητα = \ dfrac {40} {1} = 40 μίλια / ώρα
Τώρα, ποια είναι η μέση ταχύτητά σας; Λάβετε υπόψη ότι χρησιμοποιείτε την αλλαγή θέσης ή μετατόπισης για να προσδιορίσετε την ταχύτητα επειδή η κατεύθυνση έχει σημασία:
velocity = \ dfrac {\ bigtriangleup απόσταση} {ώρα}
Δεδομένου ότι τελειώνετε στην αρχική σας θέση, η αλλαγή της θέσης ή της απόστασής σας είναι στην πραγματικότητα 0, πράγμα που σημαίνει ότι η ταχύτητα σας είναι επίσης 0. Η ταχύτητα ισούται με τον τύπο ταχύτητας μόνο εάν ταξιδεύετε σε ευθεία γραμμή.