Jak najít rychlost. Koncept fyzické veličiny a vzorce

20. 3. 2019

Vzhledem k tomu, že se v mnoha problémech, které souvisejí s mechaniky (zejména kinematika a dynamika), objevuje takové fyzické množství, jako je rychlost, otázka "jak najít rychlost". A tento trend bude pokračovat dále, protože otázka nalezení rychlosti (ačkoli to bude počáteční, dokonce i konečná, i okamžitá, což je všeobecná variace těchto dvou rychlostí) zůstane na dlouhou dobu relevantní. A pokud ano, měli byste se dozvědět o rychlosti jako o fyzickém množství, vše, co je později užitečné pro řešení problémů.

Kde je uvedena rychlost těla?

jak najít rychlost

Ve skutečnosti jsme v reálném světě konfrontováni s rychlostí každou vteřinu. Pokud si to myslíte, na Zemi je neustále něco v pořádku. Můžete se pokoušet argumentovat, omezující například mimo svůj pokoj. To znamená, že podle některých lidí se v noci v noci nepohybuje nic. Postele, šatní skříně, židle, stůl a další předměty jsou na místě, zatímco člověk sám spí, to znamená, že se nehýbe.

V důsledku toho je rychlost jakéhokoli prvku tohoto systému (místnost, jak jsme se dohodli, že počítáme), nulovou. Ano, je v něm něco a na jedné straně by mohl mít pravda ten, kdo předložil takový předpoklad. Neměli bychom však zapomínat na to, že naše planeta Země sama o sobě představuje zvláštní systém a nikoli pouze objekty, které jsou na něm. Ale všichni víme, že každá sekunda se Země otáčí kolem své osy. V tomto referenčním rámci se pohybují i ​​všechna těla, která jsou uvnitř planety. Proto říci, že předmět, který se zdá, nehýbe, je v absolutním míru, je to nemožné. To je první věc, která se říká o rychlosti těla.

Z dětské lavice se naučíme vyřešit mnoho problémů, nejen fyzických, ale i matematických. V současné době není tolik z nich a důraz je kladen více na humanitární disciplíny jako cizí jazyk, ačkoli by neměly být vyučovány na úkor jejich mateřských jazyků a technických oborů. Ale to není o tom. Takže se můžeme setkat s pojetím rychlosti těla nejen ve fyzikálních problémech, i když se s ním nejčastěji setkáváme. Méně častěji, ale přesto se rychlost otázek objevuje také v matematických problémech.

Jistě si všichni pamatují tyto hrozně nenávistné (většinou) úkoly, které je třeba nalézt, po tom, kolik času se budou setkávat dvě auta, pokud se budou pohybovat v takových a takových rychlostech. Podmínky mohou být velmi odlišné. Tento pohyb se děje podél kruhové trajektorie (sportovci na jízdních kolách nebo motocyklech), pak po rovinné trajektorii. Obecně, mnoho úkolů. A ať už je to možné, naším úkolem je pochopit, co je třeba udělat, když se setkáme s otázkou, jak nalézt rychlost v daném případě.

Rychlost ve fyzice

jak najít počáteční rychlost

Často studenti, kteří se poprvé (a možná znovu) seznámí se základy (můžete je nazývat, že) kinematika, přemýšlejí, jak najít počáteční rychlost. To je opravdu důležité, protože soubor úkolů z první části materiálů, které jsou studentům nabídnuty k nezávislému rozhodování o zkoušce v 9. a 11. třídě, mají za cíl zjistit počáteční rychlost nebo hodnoty, které jsou s ní nějak související.

A obecně bych chtěl poznamenat, že v některých případech pomůže znalost kinematografických vzorců (včetně vzorců počáteční rychlosti s příslušným typem pohybu) napomoci vyřešit i problém z poslední části. Samozřejmě, na příslušné téma. Takže, jak najít počáteční rychlost ve fyzikálních problémech? Připomeňme, které vzorce jsou uvedeny v kinematické části pro použití při hledání neznámých veličin.

Způsoby pohybu

jak najít míru konvergence

Jak víte, pohyb může být jednotný a může být stejně zrychlený (stejně pomalý). Pokud není z názvu jasné, jaké jsou rozdíly mezi všemi těmito třemi druhy pohybu, pak se pokusíme vysvětlit konkrétněji. Uniformní pohyb se nazývá pohyb prováděný při konstantní rychlosti těla nebo materiální bod. Současně je rovnoměrně zrychlený pohyb nazýván pohybem, prováděným za přítomnosti konstantního zrychlení. Rovný pomalý pohyb je ekvivalentem rovnoměrně zrychleného pohybu, pouze zrychlení bude záporné.

Ve skutečnosti vypadá všechno takhle. Při rovnoměrném pohybu je konstantní rychlost, ale nedochází k akceleraci. Je nulová. Tělo najednou pro stejné časové období bude cestovat stejnou vzdáleností (pokud se odpovídající podmínky nemění, neexistují žádné vnější vlivy). O jakých efektech mluvíme? Na papíře vypadá vše dokonalé. Podívali jsme se na rychlost, podívali jsme se na vzdálenost, udělali čas. Z těchto tří parametrů - čas, rychlost, vzdálenost - se vytvoří jakýsi rovnostranný trojúhelník, na kterém jsou postaveny mnohé úkoly.

Nuance

jak najít rychlost

Představte si, že existují dvě části silnice. Jeden je vyrovnaný, druhý s malými tuberkuly. Rychlost auta, nechť je to stejné, ale kvůli odporu ve stejném časovém úseku předá druhou část silnice méně než na první. To je však již více úkol z kategorie dynamiky, kde jsou zvažovány příčiny pohybu těla. Mimochodem, je logické, že s rovnoměrným pohybem své konečné a počáteční rychlosti se vzájemně shodují, stejně jako s okamžitou rychlostí.

S rovnoměrně zrychleným pohybem se všechno bude poněkud lišit. Bude to pozitivní zrychlení, bude konstantní. Ovšem kvůli přítomnosti akcelerace se rychlost mění každou sekundu. V tomto ohledu je otázka, jak nalézt rychlost v určitém okamžiku za přítomnosti zrychlení v systému, relevantní. K tomu existují určité vzorce.

Jak najít rychlost?

jak najít počáteční rychlost

Chcete-li zjistit rychlost těla v určitém časovém okamžiku, najít počáteční rychlost nebo konečnou rychlost, je třeba začít s typem pohybu. Pokud je to jednotné, pak je vše vcelku jednoduché. Abychom v tomto případě našli rychlost, měli bychom jednoduše rozdělit vzdálenost ujetou tělem o uplynulý čas. To bude odpověď. Trochu komplikovanější je případ stejný zrychlený pohyb nebo stejně pomalé.

Předpokládejme, že tělo zrychluje po určitou dobu. Zde je jedna z rovnic, která lze aplikovat na problém tohoto typu: S = V0t + (-) v ^ 2/2. Výraz (levá strana rovnice) udává vzdálenost, kterou těleso urazilo. Na pravé straně, zleva doprava, máme počáteční rychlost, čas, zrychlení. Proč jsou uvedeny dva znaky? Pokud tělo zrychlí, bude zrychlení pozitivní, znaménko plus bude umístěno před položkou. Je-li zrychlení záporné, před znaménkem bude umístěno znaménko mínus.

Jak zjistit míru konvergence?

Předpokládejme, že máme dvě těla, která se pohybují při známých rychlostech. Obecně, nechť je V1 a V2. Pak bude rychlost jejich přiblížení rovna modulu rozdílu. To je, V1 - V2, vzít s znaménkem plus. Modul je vzat do pořádku, aby nechodil do vektorových nuancí, to znamená nefungovat se směrem rychlostí, protože rychlost, jako je zrychlení, není skalární, ale vektorová hodnota. Ale komplikace v učebních osnovách jsou zbytečné (alespoň podobné), takže je použit modul.