Hastighet är förändringen i position (x), eller avstånd, över tiden. Om du känner till förändringen i position och hur lång tid det tar att slutföra resan kan du bestämma hastigheten. På samma sätt kan du alltid lösa för den tredje om du har två av dessa variabler.
Förhållandet mellan dessa tre variabler är som följer:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
Hur man hittar hastighet
En bil kör från Baltimore till Washington, D.C. på 1,5 timmar. Om du vet att det är 38 mil mellan de två städerna, vad var bilens genomsnittliga hastighet under resan? Eftersom detta är en resa som går i en riktning är positionsförändringen densamma som avstånd. Eftersom du vet tid och avstånd kan du lösa för hastighet genom att ansluta avståndsformeln i fysik:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {38} {1.5} = 25.3
Så du vet att ditt svar är 25.3, men det här är inte helt komplett: 25.3 Vad? Enheter är lika viktiga som det numeriska svaret när det gäller fysikproblem, så tappa inte koll på vad du använder för att mäta avstånd och tid. Eftersom du mäter avstånd i miles och tid i timmar är ditt slutliga svar miles dividerat med timmar eller miles per timme.
Prova ett annat exempel:
En cyklist fullföljer ett 550 meter lopp på 1,5 timmar. Vad är cykelns hastighet i meter per sekund? Här, eftersom du måste bestämma hastigheten i meter per sekund, konvertera först tiden till sekunder:
(1,5 timmar) (60 minuter) (60 sekunder) = 5400 sekunder
Anslut sedan dina kända variabler till hastighetsformeln:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {550} {5400} = 0,1 m / s
Distansformel i fysik
Om du vet hur snabbt och hur länge någonting färdades kan du lösa det reste. Du behöver bara ordna om hastighetsformeln ovan för att få avståndsformeln i fysik:
{\ bigtriangleup x} = (hastighet) (tid)
Ett flygplan färdas 150 mil i timmen på väg från Atlanta till San Diego. Hur långt har planet färdats på 3,5 timmar?
Eftersom planet verkar gå i en riktning (mot San Diego) i en rak linje, kan du anta att förändringen i position är lika med avståndet. Anslut dina kända variabler till avståndsformeln:
{\ bigtriangleup x} = (150 mph) (3,5 h) = 525 miles
Tips
Var noga med att vara uppmärksam på enheter när du använder avståndsformeln i fysik. Om du använder en hastighet som är miles per timme och du löser för avstånd, se till att din tid är i timmar också.
Lös för tiden
Om du behöver lösa tiden behöver du bara ordna om formeln en gång till:
tid = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {hastighet}
Säg att en sköldpadda kryper vid 3 mph. Hur lång tid tar det sköldpaddan att avsluta en 5-milslopp?
tid = \ dfrac {5} {3} = 1,67 timmar
Speed Versus Velocity
Människor brukar använda "hastighet" för "hastighet" och vice versa, men det är de lite annorlunda begrepp. Hastighet tar inte hänsyn till riktning, medan hastighet gör det. Om du tittar på formeln är hastigheten förändringen i position över tiden, medan hastigheten är avståndet över tiden. Låt oss titta på ett exempel för att illustrera:
Anta att du kör 20 mil från ditt hus till ditt universitetsområde och sedan åker tillbaka. Det tog en timmes tur och retur. Vad är din genomsnittliga hastighet?
Du känner till ditt totala avstånd och den tid det tar, så koppla in formeln för hastighet:
hastighet = \ dfrac {distans} {tid}
hastighet = \ dfrac {40} {1} = 40 mph
Vad är din genomsnittliga hastighet nu? Tänk på att du använder platsförändring eller förskjutning för att bestämma hastigheten eftersom riktningen är viktig:
hastighet = \ dfrac {\ bigtriangleup avstånd} {tid}
Eftersom du slutar på din startplats är din position eller avståndsändring faktiskt 0, vilket innebär att din hastighet också är 0. Hastighet är lika med formeln för hastighet endast om du reser i en rak linje.