Wetenschap
Belangrijkste punten
Het is verre van aan ons om snelheidsboetes te bekritiseren als een instrument voor de openbare veiligheid (en een bron van gemeentelijke inkomsten), maar misschien moeten wetshandhavers erover nadenken om ze te hernoemen tot 'snelheidsboetes'.
Sta ons toe onze zaak te bepleiten. Hoewel de twee concepten verwant zijn, verwijzen de woorden 'snelheid' en 'snelheid' in de natuurkunde echter niet naar hetzelfde.
Snelheid is de totale afstand waarover een object aflegt gedurende een bepaald tijdsinterval.
Velocity voegt iets anders toe aan het gesprek. Omdat het wat natuurkundigen een 'vectorhoeveelheid' noemen, omvat snelheid zowel grootte als richting. Aan de andere kant is snelheid een 'scalaire grootheid', een fenomeen dat te maken heeft met omvang, maar niet met richting .
Michael Richmond, Ph.D., professor aan de School of Physics and Astronomy van het Rochester Institute of Technology, definieerde snelheid als 'de snelheid waarmee verplaatsing in de loop van de tijd verandert'.
Wat is, zeg maar, 'verplaatsing'? Kort gezegd markeert dit de positieverandering van een object of het verschil tussen waar het fysiek begon en waar het eindigt.
Merk op dat de verandering in de positie van een object niet altijd gelijk is aan de afstand die hij heeft afgelegd. Dat klinkt misschien contra-intuïtief, maar wees geduldig.
Ren één ronde in een perfecte cirkel van 2,4 meter en je hebt een afstand van 2,4 meter afgelegd.
Maar , bent u ook weer teruggekeerd naar uw oorspronkelijke startpunt. Dat betekent dus jouw verplaatsing zal gelijk zijn aan 0 voet (d.w.z. 0 meter), ook al heeft u een grotere afstand afgelegd .
Tijd voor een nieuwe hypothese.
Laten we zeggen dat je in de sportschool een praatje maakt. Als een andere klant tegen je zou zeggen:"Gary heeft vandaag in drie seconden 12 meter gesprint", dan zou hij je zijn snelheid geven , maar niet zijn snelheid .
Om Gary's snelheid te berekenen, hebben we meer informatie nodig.
Als onze sportschoolmaatje zei:"Gary sprintte 12 meter west over drie seconden vandaag", dan zouden we zijn reisrichting kennen en een goede start kunnen maken.
De formule voor het berekenen van de snelheid van een object is als volgt:
Hier duiden de letters "v", "d" en "t" respectievelijk "snelheid", "verplaatsing" en "tijd" aan. Met andere woorden:snelheid =verplaatsing gedeeld door tijd .
Wanneer u deze formule gebruikt, is het belangrijk om de verplaatsing in meters en de tijd in seconden te meten. Laten we voor de eenvoud aannemen dat de oude Gary in een volkomen rechte lijn van 12 meter (32,8 voet) naar het westen rende, dus zijn verplaatsing is gelijk aan de afstand die hij heeft afgelegd.
We weten ook dat het hem drie seconden kostte om het gat tussen zijn begin- en eindpunt te overbruggen.
Als we de cijfers invoeren, krijgen we dit:
Ergo, in westelijke richting had Gary een gemiddelde snelheid van 4 meter per seconde (13,12 voet per seconde).
(De formulering is hier belangrijk. Het enige wat we hebben gedaan is de gemiddelde snelheid van Gary berekenen; we hebben het onderwerp van de momentane snelheid niet besproken, een fenomeen dat zijn eigen draai geeft aan de hierboven opgesplitste formule.)
Nu... over die zogenaamde "snelheidsovertredingen"-boetes. Als u er ooit een heeft ontvangen, moet de richting waarin uw voertuig op dat moment reed een factor zijn geweest. Bewust of niet, het is iets waar zowel jij als de politieagent over hebben nagedacht.
Weet je wat erger is dan veel te snel rijden? Veel te snel rijden in een illegale richting . (Denk aan eenrichtingsstraten. Of zelfs aan tweebaanswegen die de automobilisten aan één kant dwingen om langzamer te rijden.)
Dus ja, gegeven alles wat we vandaag hebben geleerd, denken we dat je zou kunnen beweren dat 'snelheidsboetes' eigenlijk 'snelheidsboetes' zouden moeten heten. Of iets soortgelijks. Goedenacht allemaal.
Andere bekende scalaire grootheden zijn onder meer temperatuur, massa en lengte – die geen van allen betrekking hebben op directionaliteit. Oh, maar forceren? Dat is helemaal een vectorgrootheid.
Onderzoek naar de G in de wet van Newton van universele zwaartekracht
Dynamische z-scanning voor ultrasnelle autofocus bij laserverwerking
Meer >
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com