Igaüks, kes juhib autot, on kursis kiiruse mõistega. See on spidomeetri number, mis näitab, kui kiiresti auto liigub. Sõiduautodes mõõdetakse kiirust miilides tunnis (mph) või kilomeetrit tunnis (kph), kuid füüsikud kasutavad kiiruse jaoks kõige sagedamini meetrit sekundis (m / s). Kiiruse täpse määratluse saate lihtsalt neid üksusi uurides. Need on läbitud vahemaa (d) ühikud ajaühikutega (t) ja see on põhimõtteliselt kiiruse (S) määratlus. Matemaatika keeles kirjutate selle järgmiselt
S = \ frac {d} {t}
Kohene ja keskmine kiirus
Teie auto spidomeeter ütleb teile, kui kaugele jõuate tunnis, kui hoiate püsikiirust, kuid juhid teevad seda harva. Tavalisel sõidutunnil muutub spidomeetri poolt registreeritud kiirus pidevalt ja tegelik tunnis läbitud vahemaa on kõigi nende kiiruste keskmine. Ajaühikus, näiteks tunnis läbitud kogu kaugus on teie keskmine kiirus (Skeskm):
S_ {av} = \ frac {\ text {kogukaugus}} {\ text {total time}}
Spidomeetril kuvatav kiirus on teie hetkekiirus (SMina). Füüsikud väljendavad hetkekiirust, määratledes selle positsiooni (x) muutusena kahe ajaintervalli vahel t
S_1 = \ frac {x_2-x_1} {t_2-t_1} = \ frac {\ Delta x} {\ Delta t}
Kui lasete ∆t läheneda nullile, saate tuletisena tuntud matemaatilise avaldise, mis kokkuleppeliselt kirjutatakse dx / dt. Füüsikute jaoks on hetkelise kiiruse kõige täpsem väljend
S_1 = \ frac {dx} {dt}
Kiirus ja kiirus
Inimesed kasutavad sageli sõnu kiirus ja kiirus vaheldumisi, kuid need ei tähenda sama. Kiirus on vektorkogus, mis tähendab, et sellel on suunakomponent, samas kui kiirus on skalaarkogus, mis suunda ei arvesta.
Mõistmaks, miks suund on oluline, arvestage sirgeteel olevate kahe ja käänulise tee vahel sõitmiseks kuluva aja erinevust. Kui tee on sirge, saate keskmiselt arvutada kõik spidomeetri poolt registreeritud hetkekiirused ja saada sama keskmine kiirus kui jagataks kogu vahemaa koguajaga. Kui tee on tuuline, on need kaks numbrit erinevad. Seda seetõttu, et kiiruse suunakomponent sihtkoha suunas väheneb iga kord, kui tee vasakule või paremale kaldub.
Kiirust tähistatakse mõnikord v-tähega, mille kohal on nool, mis tähistab, et see on vektorkogus, kuid nool pole tegelikult vajalik. Definitsiooni järgi on kiirusel suunakomponent.
Pöörlemiskiirus
Kui objekt pöörleb, on pöörlemiskiirus selle täieliku pöörete arv, mida ta teeb ajaühikus. Kõige tavalisemad ühikud on pöörded minutis (p / min). Pöörleva ketta punktide liikumiskiirus on pidevalt muutuv. Tangentsiaalne kiirus on edasiliikumise kiirus igal ajahetkel ja seda mõjutab radiaalkaugus pöörlemiskeskmest. Keskusest kaugemad punktid liiguvad kiiremini kui keskele lähemal olevad punktid. Pööratava ketta punkti tangentsiaalkiiruse arvutate avaldise abil:
S_ {tangential} = \ text {pöörlemiskiirus} \ times \ text {radial distance}