Prędkość to zmiana pozycji (x) lub odległości w czasie. Znając zmianę pozycji i czas potrzebny na ukończenie podróży, możesz określić prędkość. Podobnie, jeśli masz jakieś dwie z tych zmiennych, zawsze możesz rozwiązać trzecią.
Związek między tymi trzema zmiennymi jest następujący:
V = \dfrac{\bigtriangleup x}{t}
Jak znaleźć prędkość
Samochód jedzie z Baltimore do Waszyngtonu w 1,5 godziny. Jeśli wiesz, że między dwoma miastami jest 38 mil, jaka była średnia prędkość samochodu podczas podróży? Ponieważ jest to podróż w jednym kierunku, zmiana pozycji jest taka sama jak odległość. Ponieważ znasz czas i odległość, możesz rozwiązać dla prędkości podstawiając wzór odległości w fizyce:
V = \dfrac{\bigtriangleup x}{t}
V = \dfrac{38}{1,5} = 25,3
Więc wiesz, że twoja odpowiedź to 25,3, ale to nie jest do końca kompletne: 25,3 co? Jednostki są tak samo ważne, jak odpowiedź liczbowa, jeśli chodzi o problemy fizyczne, więc nie trać z oczu tego, czego używasz do pomiaru odległości i czasu. Ponieważ mierzysz odległość w milach, a czas w godzinach, ostateczna odpowiedź to mile podzielone przez godziny lub mile na godzinę.
Wypróbuj inny przykład:
Rowerzysta pokonuje dystans 550 metrów w 1,5 godziny. Jaka jest prędkość roweru w metrach na sekundę? Tutaj, ponieważ musisz określić prędkość w metrach na sekundę, najpierw przelicz czas na sekundy:
(1,5 godziny)(60 minut)(60 sekund) = 5400 sekund
Następnie dodaj znane zmienne do wzoru na prędkość:
V = \dfrac{\bigtriangleup x}{t}
V = \dfrac{550}{5400} = 0,1m/s
Wzór na odległość w fizyce
Jeśli wiesz, jak szybko i jak długo coś podróżowało, możesz obliczyć przebytą odległość. Po prostu musisz przemieniać powyższy wzór na prędkość, aby uzyskać wzór na odległość w fizyce:
{\bigtriangleup x} =(prędkość)(czas)
Samolot leci 150 mil na godzinę, lecąc z Atlanty do San Diego. Jak daleko samolot przeleciał w 3,5 godziny?
Ponieważ samolot wydaje się lecieć w jednym kierunku (w kierunku San Diego) w linii prostej, możesz założyć, że zmiana pozycji równa się odległości. Podłącz znane zmienne do wzoru na odległość:
{\bigtriangleup x} =(150mph)(3,5h) = 525 mil
Wskazówki
Pamiętaj, aby zwracać uwagę na jednostki podczas korzystania z wzoru na odległość w fizyce. Jeśli używasz prędkości, która wynosi mile na godzinę i rozwiązujesz dystans, upewnij się, że Twój czas jest również w godzinach.
Rozwiązywanie na czas
Jeśli potrzebujesz rozwiązać problem z czasem, po prostu przestaw formułę jeszcze raz:
czas = \dfrac{\bigtriangleup x}{prędkość}
Powiedzmy, że żółw czołga się z prędkością 3 mil na godzinę. Ile czasu zajmie żółwiowi ukończenie 5-milowego wyścigu?
czas = \dfrac{5}{3} = 1,67 h
Prędkość kontra prędkość
Ludzie zwykle używają słowa „speed” jako „prędkość” i na odwrót, ale są trochę inny koncepcje. Prędkość nie bierze pod uwagę kierunku, podczas gdy prędkość bierze. Jeśli spojrzysz na wzór, prędkość to zmiana położenia w czasie, a prędkość to odległość w czasie. Spójrzmy na przykład ilustrujący:
Powiedzmy, że jedziesz 20 mil od domu do kampusu uniwersyteckiego, a potem wracasz. Podróż w obie strony zajęła ci godzinę. Jaka jest twoja średnia prędkość?
Znasz swój całkowity dystans i czas potrzebny, więc wprowadź wzór na prędkość:
prędkość= \dfrac{odległość}{czas}
prędkość= \dfrac{40}{1} = 40 mil na godzinę
Jaka jest twoja średnia prędkość? Pamiętaj, że do określenia prędkości używasz zmiany położenia lub przemieszczenia, ponieważ kierunek ma znaczenie:
prędkość= \dfrac{\duża odległość trójkąta}{czas}
Ponieważ kończysz w swojej początkowej lokalizacji, twoja zmiana pozycji lub odległości wynosi w rzeczywistości 0, co oznacza, że twoja prędkość również wynosi 0. Prędkość jest równa wzorowi na prędkość tylko wtedy, gdy podróżujesz po linii prostej.
