Hız nedir?

Araba kullanan herkes hız kavramına aşinadır. Aracın ne kadar hızlı gittiğini gösteren hız göstergesindeki sayıdır. Otomobillerde hız, saatte mil (mph) veya saatte kilometre (kph) olarak ölçülür, ancak fizikçilerin hız için en sık kullandıkları birimler saniyede metredir (m/s). Sadece bu birimleri inceleyerek hızın doğru bir tanımını elde edebilirsiniz. Bunlar katedilen mesafenin (d) zaman birimlerine (t) bölünmesidir ve bu temel olarak hızın (S) tanımıdır. Matematik dilinde bunu şöyle yazarsın

S=\frac{d}{t}

Anlık ve Ortalama Hız

Arabanızdaki hız göstergesi, sabit bir hızı korursanız bir saatte ne kadar yol gittiğinizi söyler, ancak sürücüler bunu nadiren yapar. Tipik bir saatlik sürüşte, hız göstergesi tarafından kaydedilen hız sürekli değişir ve bir saatte kat ettiğiniz gerçek mesafe tüm bu hızların ortalamasıdır. Bir saat gibi bir zaman biriminde kat ettiğiniz toplam mesafe, ortalama hızınızdır (Sav):

S_{av}=\frac{\text{toplam mesafe}}{\text{ toplam süre}}

Hız göstergesinde görüntülenen hız sizin anlık hızınızdır (S

instagram story viewer
ben). Fizikçiler anlık hızı, iki zaman aralığı, t arasındaki konum (x) değişimi olarak tanımlayarak ifade ederler.1 ve t2 ve zaman aralığının sıfıra yaklaşmasına izin vermek.

S_1 = \frac{x_2-x_1}{t_2-t_1}=\frac{\Delta x}{\Delta t}

∆t'nin sıfıra yaklaşmasına izin verirseniz, türev olarak bilinen ve geleneksel olarak dx/dt olarak yazılan matematiksel bir ifade elde edersiniz. Fizikçiler için anlık hız için en doğru ifade şudur:

S_1=\frac{dx}{dt}

Hız ve Hız

İnsanlar genellikle hız ve hız kelimelerini birbirinin yerine kullanır, ancak aynı anlama gelmezler. Hız vektörel bir büyüklüktür, yani yönlü bir bileşeni vardır, hız ise yönü hesaba katmayan skaler bir büyüklüktür.

Yönün neden önemli olduğunu anlamak için, düz bir yolda iki nokta ile virajlı bir yolda iki nokta arasındaki süre farkını düşünün. Yol düzse, hız göstergesi tarafından kaydedilen tüm anlık hızların ortalamasını alabilir ve toplam mesafeyi toplam süreye bölerek elde ettiğiniz ortalama hızı elde edebilirsiniz. Ancak yol rüzgarlıysa, bu iki sayı farklı olacaktır. Bunun nedeni, yolun her sola veya sağa saptığında hedefinize doğru hızın yön bileşeninin azalmasıdır.

Hız bazen vektörel bir nicelik olduğunu belirtmek için üzerinde bir ok bulunan v harfiyle gösterilir, ancak ok gerçekten gerekli değildir. Tanım olarak, hızın yönlü bir bileşeni vardır.

Dönme hızı

Bir nesne dönerken dönme hızı, birim zamanda yaptığı tam devir sayısıdır. En yaygın birimler dakikadaki devir sayısıdır (rpm). Dönen bir diskteki noktalar, sürekli yön değiştiren ileri bir hıza sahiptir. Teğetsel hız, herhangi bir andaki ileri hızdır ve dönme merkezinden radyal mesafeden etkilenir. Merkezden uzak noktalar, merkeze yakın noktalardan daha hızlı hareket eder. Dönen bir disk üzerindeki bir noktanın teğetsel hızını aşağıdaki ifadeyi kullanarak hesaplarsınız:

S_{teğet}=\text{dönme hızı}\times \text{ radyal mesafe}

Teachs.ru
  • Paylaş
instagram viewer