science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe de grootte van Velocity

bepalen

Snelheid wordt vaak door elkaar gebruikt met de scalaire hoeveelheid snelheid, maar de twee termen hebben duidelijke verschillen. Snelheid meet de afgelegde afstand per tijdseenheid en negeert de afgelegde richting. Velocity is echter een vectorhoeveelheid die verandering in positie in de loop van de tijd overweegt (magnitude) en een bewegingsrichting biedt. Op een rechte lijn zonder koersomkering zijn snelheid en snelheid hetzelfde, maar de echte wereld is zelden zo netjes. Denk aan een omtrek racebaan van 1 mijl. Wanneer een auto na 500 ronden en twee uur de finish passeert, heeft hij 500 mijl afgelegd met een gemiddelde snelheid van 250 mijl per uur. Omdat de auto op het oorspronkelijke startpunt is geëindigd, is de gemiddelde snelheid echter nul.

Rechte-lijnsnelheid berekenen

Meet de positiewijziging. Op een rechte lijn met een enkelvoudige richting, dit is gewoon de afgelegde afstand. Als u bijvoorbeeld altijd 10 mijl ten noorden van uw huis rijdt, is de verplaatsing 10 mijl. Als je een zigzag-koers zou nemen om dezelfde bestemming te bereiken, zou de afgelegde afstand groter zijn, maar de verplaatsing zou nog steeds 10 mijl zijn. Wees daarom voorzichtig om de afstand in rechte lijn tussen twee punten te meten bij het berekenen van de snelheid.

Meet de verandering in de tijd. In het voorbeeld, als u om 14.00 uur thuis was gegaan en arriveerde op je bestemming om 14.30 uur, het duurde 30 minuten of 0.5 uur.

Deel de verplaatsing door de verandering in de tijd om de gemiddelde snelheid te berekenen. Splits in het voorbeeld 10 mijl bij 0,5 uur om de gemiddelde snelheid van 20 mijl per uur te berekenen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Om verplaatsing te berekenen op een grafiek of coördinatensysteem, haak de verschillen tussen elke as vierkant en neem de vierkantswortel van hun som. Op een tweedimensionale grafiek van punt (1,3) tot punt (5,5) is het verschil op de x-as bijvoorbeeld 4, dus het vierkant is 16. Het verschil op de y-as is 2, dus het vierkant is 4. Door de twee gekwadrateerde verschillen toe te voegen en de vierkantswortel van het resultaat te nemen, krijg je een positieverandering van 4,47 eenheden.

Momentane snelheid beschrijft de snelheid van elk punt en gebruikt dezelfde formule als gemiddelde snelheid. Het verschil is dat het een bijna-nul verandering in tijd gebruikt om de effecten van middeling te minimaliseren.

Een ander snelheidscomponent is versnelling, die de snelheid met een bepaalde snelheid verhoogt (of verlaagt). Om de grootte van de snelheid op enig moment te berekenen, vermenigvuldigt u de constante versnellingssnelheid maal het tijdsverschil en voegt u deze toe aan de beginsnelheid. Als u bijvoorbeeld een steen van een klif laat vallen, neemt de snelheid met 32 ​​voet per seconde toe, elke seconde. Na 10 seconden neemt de snelheid 10 keer 32 voet per seconde toe, of 320 fps.