מהירות היא שינוי המיקום (x), או המרחק, לאורך זמן. אם אתה יודע את שינוי המיקום ואת משך הזמן שנדרש להשלמת המסע, אתה יכול לקבוע מהירות. באופן דומה, אם יש לך שניים מהמשתנים האלה, אתה תמיד יכול לפתור את השלישי.
הקשר בין שלושת המשתנים הללו הוא כדלקמן:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
כיצד למצוא מהירות
מכונית נוסעת מבולטימור לוושינגטון הבירה תוך 1.5 שעות. אם אתה יודע שזה 38 ק"מ בין שתי הערים, מה היה המהירות הממוצעת של המכונית במהלך הנסיעה? מכיוון שמדובר בטיול שהולך לכיוון אחד, שינוי המיקום זהה למרחק. מכיוון שאתה יודע זמן ומרחק, אתה יכול לפתור למהירות על ידי חיבור נוסחת המרחק בפיזיקה:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {38} {1.5} = 25.3
אז אתה יודע שהתשובה שלך היא 25.3, אבל זה לא לגמרי שלם: 25.3 מה? יחידות חשובות באותה מידה כמו התשובה המספרית בכל מה שקשור לבעיות בפיזיקה, לכן אל תאבד את מה שאתה משתמש כדי למדוד מרחק וזמן. מכיוון שאתה מודד מרחק במיילים ובזמן בשעות, התשובה הסופית שלך היא מיילים חלקי שעות, או מיילים לשעה.
נסה דוגמה אחרת:
רוכב אופניים משלים מרוץ של 550 מטר תוך 1.5 שעות. מה מהירות האופניים במטר לשנייה? הנה, מכיוון שעליך לקבוע את המהירות במטר לשנייה, ראשית להמיר את הזמן לשניות:
(1.5 שעות) (60 דקות) (60 שניות) = 5,400 שניות
לאחר מכן חבר את המשתנים הידועים שלך לנוסחת המהירות:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {550} {5400} = 0.1m / s
נוסחת מרחק בפיזיקה
אם אתה יודע כמה מהר וכמה זמן נסע, אתה יכול לפתור את המרחק שעבר. אתה רק צריך לסדר מחדש נוסחת המהירות לעיל כדי לקבל את נוסחת המרחק בפיזיקה:
{\ bigtriangleup x} = (מהירות) (זמן)
מטוס נוסע 150 מייל לשעה בדרך מאטלנטה לסן דייגו. כמה רחוק עבר המטוס תוך 3.5 שעות?
מכיוון שנראה כי המטוס הולך לכיוון אחד (לכיוון סן דייגו) בקו ישר, ניתן להניח כי שינוי המיקום שווה למרחק. חבר את המשתנים הידועים שלך לנוסחת המרחק:
{\ bigtriangleup x} = (150 קמ"ש) (3.5 שעות) = 525 מייל
טיפים
הקפד לשים לב ליחידות בעת שימוש בנוסחת המרחק בפיזיקה. אם אתה משתמש במהירות שהיא מיילים לשעה ואתה פותר מרחק, ודא שגם הזמן שלך הוא בשעות.
פותר זמן
אם אתה צריך לפתור זמן, פשוט ארגן מחדש את הנוסחה פעם נוספת:
זמן = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {מהירות}
נגיד שצב זוחל במהירות של 3 קמ"ש. כמה זמן ייקח לצב לסיים מרוץ של 5 קילומטר?
זמן = \ dfrac {5} {3} = 1.67 שעות
מהירות לעומת מהירות
אנשים נוטים להשתמש ב"מהירות "ל"מהירות" ולהיפך, אך הם כן שונה במקצת מושגים. המהירות לא לוקחת בחשבון כיוון, ואילו המהירות כן. אם מסתכלים על הנוסחה, המהירות היא שינוי המיקום לאורך זמן, ואילו המהירות היא מרחק לאורך זמן. בואו נסתכל על דוגמה להמחשה:
נגיד שאתה נוסע 20 ק"מ מהבית שלך לקמפוס הקולג 'שלך ואז חזור אחורה. לקח לך שעה הלוך ושוב. מה המהירות הממוצעת שלך?
אתה יודע את המרחק הכולל שלך ואת הזמן שנדרש, אז התחבר לנוסחה למהירות:
מהירות = \ dfrac {מרחק} {זמן}
מהירות = \ dfrac {40} {1} = 40 קמ"ש
עכשיו, מה המהירות הממוצעת שלך? זכור כי אתה משתמש בשינוי במיקום או בעקירה כדי לקבוע מהירות מכיוון שהכיוון חשוב:
מהירות = \ dfrac {\ bigtriangleup distance} {time}
מכיוון שאתה מסתיים במיקום ההתחלתי שלך, שינוי המיקום או המרחק שלך הוא למעשה 0, כלומר המהירות שלך היא גם 0. המהירות שווה לנוסחת המהירות רק אם אתה נוסע בקו ישר.