Hastighet er endringen i posisjon (x), eller avstand, over tid. Hvis du kjenner endringen i posisjon og hvor lang tid det tar å fullføre reisen, kan du bestemme hastigheten. På samme måte, hvis du har noen av disse variablene, kan du alltid løse den tredje.
Forholdet mellom disse tre variablene er som følger:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
Hvordan finne hastighet
En bil kjører fra Baltimore til Washington, D.C. på 1,5 timer. Hvis du vet at det er 38 miles mellom de to byene, hva var bilens gjennomsnittlige hastighet under turen? Siden dette er en tur som går i en retning, er posisjonsendringen den samme som avstand. Siden du vet tid og avstand, kan du løse for hastighet ved å koble inn avstandsformelen i fysikk:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {38} {1.5} = 25.3
Så du vet at svaret ditt er 25.3, men dette er ikke helt komplett: 25.3 hva? Enheter er like viktige som det numeriske svaret når det gjelder fysikkproblemer, så ikke miste oversikten over hva du bruker til å måle avstand og tid. Siden du måler avstand i miles og tid i timer, er ditt endelige svar miles delt på timer eller miles i timen.
Prøv et annet eksempel:
En syklist fullfører et 550 meter løp på 1,5 timer. Hva er sykkelens hastighet i meter per sekund? Her, siden du må bestemme hastigheten i meter per sekund, må du først konvertere tiden til sekunder:
(1,5 timer) (60 minutter) (60 sekunder) = 5400 sekunder
Koble deretter kjente variabler til hastighetsformelen:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {550} {5400} = 0,1 m / s
Avstandsformel i fysikk
Hvis du vet hvor raskt og hvor lenge noe reiste, kan du løse den tilbakelagte avstanden. Du trenger bare omorganisere hastighetsformelen ovenfor for å få avstandsformelen i fysikk:
{\ bigtriangleup x} = (hastighet) (tid)
Et fly reiser 150 miles i timen på vei fra Atlanta til San Diego. Hvor langt har flyet reist på 3,5 timer?
Siden flyet ser ut til å gå i en retning (mot San Diego) i en rett linje, kan du anta at endringen i posisjon er lik avstand. Koble de kjente variablene til avstandsformelen:
{\ bigtriangleup x} = (150 mph) (3,5 t) = 525 miles
Tips
Sørg for å ta hensyn til enheter når du bruker avstandsformelen i fysikk. Hvis du bruker en hastighet som er miles i timen, og du løser for avstand, må du sørge for at tiden din også er i timer.
Løser for tid
Hvis du trenger å løse tiden, omorganiserer du bare formelen en gang til:
tid = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {hastighet}
Si at en skilpadde kryper ved 3 km / t. Hvor lang tid tar det skilpadden å fullføre et 5-mils løp?
tid = \ dfrac {5} {3} = 1,67 t
Speed Versus Velocity
Folk pleier å bruke "hastighet" for "hastighet" og omvendt, men det er de litt annerledes begreper. Hastighet tar ikke hensyn til retning, mens hastighet gjør det. Hvis du ser på formelen, er hastighet endringen i posisjon over tid, mens hastighet er avstand over tid. La oss se på et eksempel for å illustrere:
Si at du kjører 20 miles fra huset ditt til universitetsområdet og deretter går tilbake. Det tok deg en times tur / retur. Hva er gjennomsnittshastigheten din?
Du kjenner din totale avstand og tiden det tar, så koble til formelen for hastighet:
hastighet = \ dfrac {distanse} {tid}
hastighet = \ dfrac {40} {1} = 40 mph
Nå, hva er din gjennomsnittlige hastighet? Husk at du bruker endring i plassering eller forskyvning for å bestemme hastighet fordi retningen betyr noe:
hastighet = \ dfrac {\ bigtriangleup distance} {time}
Siden du slutter på startstedet ditt, er endringen i posisjon eller avstand faktisk 0, noe som betyr at hastigheten din også er 0. Hastighet er lik formelen for hastighet bare hvis du reiser i en rett linje.