La vitesse est le changement de position (x), ou de distance, au fil du temps. Si vous connaissez le changement de position et le temps nécessaire pour effectuer le trajet, vous pouvez déterminer la vitesse. De même, si vous avez deux de ces variables, vous pouvez toujours résoudre la troisième.
La relation entre ces trois variables est la suivante :
V = \dfrac{\bigtriangleup x}{t}
Comment trouver la vitesse
Une voiture conduit de Baltimore à Washington, D.C. en 1h30. Si vous savez qu'il y a 38 milles entre les deux villes, quelle était la vitesse moyenne de la voiture pendant le trajet? Puisqu'il s'agit d'un voyage qui va dans une direction, le changement de position est le même que la distance. Puisque vous connaissez le temps et la distance, vous pouvez résoudre pour la vitesse en branchant la formule de distance en physique :
V = \dfrac{\bigtriangleup x}{t}
V = \dfrac{38}{1,5} = 25,3
Vous savez donc que votre réponse est 25,3, mais ce n'est pas tout à fait complet: 25,3 quelle? Les unités sont tout aussi importantes que la réponse numérique lorsqu'il s'agit de problèmes de physique, alors ne perdez pas de vue ce que vous utilisez pour mesurer la distance et le temps. Puisque vous mesurez la distance en miles et le temps en heures, votre réponse finale est les miles divisés par les heures, ou les miles par heure.
Essayez un autre exemple :
Un cycliste effectue une course de 550 mètres en 1h30. Quelle est la vitesse du vélo en mètres par seconde? Ici, puisque vous devez déterminer la vitesse en mètres par seconde, convertissez d'abord le temps en secondes :
(1,5 heures) (60 minutes) (60 secondes) = 5 400 secondes
Ensuite, branchez vos variables connues dans la formule de vitesse :
V = \dfrac{\bigtriangleup x}{t}
V = \dfrac{550}{5400} = 0,1m/s
Formule de distance en physique
Si vous savez à quelle vitesse et combien de temps quelque chose voyageait, vous pouvez déterminer la distance parcourue. Vous avez juste besoin de réarranger la formule de vitesse ci-dessus pour obtenir la formule de distance en physique :
{\bigtriangleup x} =(vitesse)(temps)
Un avion parcourt 150 milles à l'heure entre Atlanta et San Diego. Quelle distance l'avion a-t-il parcouru en 3,5 heures ?
Étant donné que l'avion semble aller dans une direction (vers San Diego) en ligne droite, vous pouvez supposer que le changement de position est égal à la distance. Branchez vos variables connues dans la formule de distance :
{\bigtriangleup x} = (150 mph) (3,5 h) = 525 milles
Conseils
Assurez-vous de faire attention aux unités lorsque vous utilisez la formule de distance en physique. Si vous utilisez une vitesse en miles par heure et que vous résolvez la distance, assurez-vous que votre temps est également en heures.
Résoudre pour le temps
Si vous avez besoin de gagner du temps, réorganisez simplement la formule une fois de plus :
temps = \dfrac{\bigtriangleup x}{vitesse}
Supposons qu'une tortue rampe à 3 mph. Combien de temps faudra-t-il à la tortue pour terminer une course de 5 milles ?
temps = \dfrac{5}{3} = 1,67 h
Vitesse contre vitesse
Les gens ont tendance à utiliser « vitesse » pour « vitesse » et vice versa, mais ils sont légèrement différent notions. La vitesse ne prend pas en compte la direction, contrairement à la vitesse. Si vous regardez la formule, la vitesse est le changement de position au fil du temps, tandis que la vitesse est la distance au fil du temps. Regardons un exemple pour illustrer :
Disons que vous conduisez 20 miles de votre maison à votre campus universitaire, puis revenez. Cela vous a pris une heure aller-retour. Quelle est votre vitesse moyenne ?
Vous connaissez votre distance totale et le temps pris, alors branchez-vous sur la formule de la vitesse :
vitesse= \dfrac{distance}{temps}
vitesse= \dfrac{40}{1} = 40mph
Maintenant, quelle est votre vitesse moyenne? Gardez à l'esprit que vous utilisez le changement d'emplacement ou de déplacement pour déterminer la vitesse, car la direction est importante :
vitesse= \dfrac{\bigtriangleup distance}{time}
Puisque vous terminez à votre emplacement de départ, votre changement de position ou de distance est en fait de 0, ce qui signifie que votre vitesse est également de 0. La vitesse est égale à la formule de la vitesse uniquement si vous voyagez en ligne droite.