Rumus kecepatan ℹ️ definisi, penunjukan, satuan, contoh kalkulasi, kalkulator online

Menemukan kecepatan dengan rumus dan satuan ukurannya

Konsep dan istilah dasar

Kecepatan dipahami sebagai besaran yang menentukan kecepatan dan arah pergerakan suatu titik material dalam kerangka acuan yang dipilih. Istilah ini banyak digunakan dalam matematika, fisika, kimia. Jadi, dengan bantuannya, reaksi, perubahan suhu, pergerakan benda dijelaskan, digunakan sebagai turunan dari nilai yang dipertimbangkan.

Kata "kecepatan" berasal dari bahasa Latin "velocitas" yang berarti gerakan. Sebagai satuan ukuran, menurut Sistem Satuan Internasional (SI), dipilih satu meter dibagi dengan sekon (m / s). Kecepatan dilambangkan dengan huruf V, terlepas dari ilmu pengetahuan yang menggunakannya. Rumus paling sederhana yang digunakan untuk menentukan nilai adalah sebagai berikut: V = S: t. Dimana:

  • S - jarak (jalur) yang dilalui oleh suatu titik material atau benda (m);
  • T - waktu di mana dia menutupi jalannya.
Menemukan kecepatan dengan rumus

Ini adalah persamaan umum, tetapi pada saat yang sama memungkinkan Anda mendapatkan gambaran tentang konsep tersebut. Ketimpangan ini sering disebut sebagai persamaan jalur. Rumus tersebut digunakan untuk kalkulasi hanya jika pergerakan tidak berubah di seluruh area yang diminati.

Untuk pertama kalinya, ekspresi diperkenalkan kepada siswa dalam pelajaran matematika di kelas V ... Guru menawarkan untuk belajar bagaimana memecahkan masalah sederhana untuk menemukan karakteristik dengan panjang yang diketahui dari jalur yang ditempuh dan waktu yang dihabiskan untuk itu. Misalnya, sebuah mobil menempuh jarak 16 kilometer dalam empat jam. Penting untuk mengetahui seberapa cepat dia bergerak. Solusi untuk masalah ini terdiri dari dua langkah. Pertama, semua nilai yang ditentukan diubah menjadi SI: 4 jam = 240 menit = 10240 detik; 16 kilometer = 16.000 meter. Pada langkah kedua, data diganti ke dalam rumus dan jawabannya dihitung: V = 16000/10240 = 1,6 m / s.

Tapi, selain gerak seragam, yaitu kecepatan konstan, ada juga jenis perpindahan yang lain. Anda tidak dapat menggunakan persamaan umum untuk mereka. Setiap jenis gerakan memiliki formula tersendiri. Kecepatan yang ada dibagi menjadi beberapa jenis berikut:

Menemukan kecepatan
  • tidak rata;
  • medium;
  • variabel seragam;
  • translasi;
  • rotasi;
  • dipercepat.

Gerakan yang sama dipercepat

Jika seiring waktu posisi tubuh berubah relatif terhadap objek diam, maka dianggap bergerak. Dalam hal ini kecepatan digunakan sebagai parameter utama yang menggambarkan pergerakan. Pergerakan suatu benda atau titik dapat direpresentasikan sebagai garis yang mengulangi jalur lintas. Itu disebut lintasan. Jika garisnya lurus, maka gerakannya dianggap lurus.

Gerakan yang sama dipercepat

Gerakan yang tidak rata ditandai dengan pergerakan di sepanjang lintasan yang berbeda dengan nilai kecepatan yang tidak konsisten. Dalam hal ini, perubahan posisi dapat dipercepat secara seragam, yaitu parameter pada interval yang sama bertambah atau berkurang dengan nilai yang sama. Contohnya adalah jatuhnya batu.

Pada titik sembarang, kecepatan gerakan sama dengan percepatan gravitasi.

Jadi, jika vektor V dan percepatan A terletak di sepanjang garis lurus, maka dalam proyeksi arah seperti itu dapat dianggap sebagai besaran aljabar. Dengan gerakan yang dipercepat secara seragam di sepanjang lintasan lurus, kecepatan suatu titik dihitung dengan rumus: V = V0 + A * t. Dimana:

  • V0 - kecepatan awal;
  • A - percepatan (memiliki nilai konstan);
  • t adalah waktu pergerakan.

Inilah rumus dasar dalam fisika. ... Pada grafik ini digambarkan sebagai garis lurus v (t). Ordinatnya adalah waktu, dan absisnya adalah kecepatan. Setelah membuat grafik, kemiringan garis lurus dapat digunakan untuk menentukan percepatan titik A. Untuk itu digunakan rumus mencari sisi-sisi segitiga: A = (v-v0) / t.

Jika interval Δt dipilih pada sumbu waktu, maka dapat diasumsikan bahwa gerakan akan seragam dan dijelaskan oleh beberapa parameter yang sama dengan nilai sesaat di tengah segmen. Nilai sesaat ini adalah vektor. Ini secara numerik sama dengan batas yang coba dicapai kecepatan untuk periode waktu yang cenderung nol. Dalam fisika, keadaan ini dijelaskan dengan rumus kecepatan sesaat: V = lim (Δ s / Δ t) = r -satu (t). Artinya, dari sudut pandang matematika, ini adalah turunan pertama.

Berdasarkan hal ini, dapat dikatakan bahwa gerakan Δs = v * Δt. Karena hasil kali percepatan dan waktu ditentukan oleh perbedaan V -V0, entri akan benar: S = V0 * t + A * t 2/ 2 = (V 2- V 20) / 2 * A.

Dari rumus ini, Anda dapat memperoleh ekspresi untuk mencari kecepatan akhir sebuah titik material: V = (V 20 - 2 * A * s) ½... Jika pada momen awal V0 = 0, maka rumus tersebut dapat disederhanakan menjadi: V = (2 * A * s) ½.

Berarti

Dalam kinematika, parameter rata-rata digunakan untuk mencari karakteristik. Mereka menggunakannya untuk mempelajari pergerakan suatu titik material atau tubuh fisik apa pun. Untuk menentukan kecepatan rata-rata, digunakan dua besaran: skalar dan vektor. Yang pertama adalah pergerakan track, dan yang kedua adalah pergerakan.

Kecepatan gerak didefinisikan sebagai rasio jarak yang ditempuh oleh tubuh dengan waktu yang dihabiskan dalam perjalanannya: V = Σs / Σt.

Kecepatan rata-rata

Faktanya, nilai rata-rata ditemukan sebagai rata-rata aritmatika dari semua kecepatan, jika titik yang dipertimbangkan bergerak dalam interval waktu yang sama. Jika tidak, nilai yang ditemukan akan menjadi mean aritmatika tertimbang.

Secara matematis rumus kecepatan rata-rata dituliskan sebagai berikut: V (t + Δ t) = Δ s / Δ t = (s (t + Δ t) - s (t)) / Δ t. Mengingat Δs bergantung pada panjang jalur yang telah dilalui titik selama waktu duringt, catatan yang benar adalah: Δ s = s (t + Δt) - s (t). Jika waktu yang berlalu cenderung nol, Anda mendapatkan rumus yang sesuai dengan persamaan untuk mencari kecepatan sesaat.

Vektor titik material ditemukan dari rasio posisi benda terhadap interval waktu: V (t + Δt) = Δr / Δt = (r (t + Δt) - r (t)) / Δt, di mana r adalah vektor jari-jari. Jika benda melakukan gerakan bujursangkar secara seragam, persamaannya akan adil: {V} = V.

Misalnya, paruh pertama dari bola sepanjang 100 meter bergulir dengan satu kecepatan selama dua puluh detik, dan yang kedua dengan kecepatan lainnya selama satu menit. Kecepatan rata-rata perlu dihitung. Menurut rumus, interval gerakan pada bagian pertama jalan akan sama dengan: t1 = s / 2 * V1, dan pada bagian kedua t2 = s / 2 * V2. Solusi untuk masalah ini adalah: Vav = s / (t1 + t2) = s / (s / 2 * v1 + s / 2 * v2) = 2 * V1 * V2 / (V1 + V2) = 100 / (20 +60) = 1,25 m / dtk.

Kecepatan sudut

Kecepatan sudut

Jenis ini muncul ketika tubuh berputar di sekitar sumbu. ... Lintasannya adalah gerakan melingkar. Parameter utama yang diperhitungkan saat menemukannya adalah sudut rotasi (f). Semua gerakan sudut dasar adalah vektor. Rotasi biasa adalah sama dengan sudut rotasi benda df dalam selang waktu singkat dt berlawanan arah dari gerakan searah jarum jam.

Dalam matematika, rumus untuk mencari parameter sudut dituliskan sebagai w = df / dt. Kecepatan sudut adalah besaran aksial yang terletak di sepanjang sumbu sesaat dan bertepatan dengan rotasi translasi dari sekrup kanan. Rotasi seragam, yaitu gerakan yang berputar melalui sudut yang sama, disebut seragam. Modul kecepatan sudut ditentukan dengan rumus: w = f / t, di mana f adalah sudut rotasi, t adalah waktu berlangsungnya putaran. Mengingat Δf = 2p, rumus tersebut dapat ditulis ulang menjadi bentuk: w = 2p / T, yaitu menggunakan titik.

Ada hubungan antara kecepatan sudut dan jumlah revolusi: w = 2 * p * v. Konsep ini digunakan untuk menyelesaikan tugas saat menggambarkan rotasi yang tidak rata. Ada juga ekspresi yang menghubungkan kecepatan linear dengan sudut: V = [W * R], di mana R adalah komponen yang dilakukan tegak lurus terhadap radius-vektor. Unit ini digunakan sebagai satuan pengukuran parameter, dibagi sedetik (RAD / S).

Misalnya, perlu untuk menentukan kecepatan sudut variator pada saat massa tersuspensi melewati jarak sebesar 10 meter. Radius bahu adalah 40 sentimeter. Pada saat awal, suspensi sedang beristirahat, dan kemudian mulai turun dengan akselerasi A = 0,04 m / s2.

Mempertimbangkan bahwa kecepatan linier variator bertepatan dengan pergerakan kargo dalam garis lurus, dapat ditulis: v = (2 * a * s) ½. Jawaban akan berubah: v = (4 * 0,04 * 10) ½ = 1,26 m / s. Kecepatan sudut ditemukan sesuai dengan rumus: w = v / r, karena r = 40 cm = 0,4 m, maka w = 1.26 / 0,4 = 3,15 rad / s.

Hukum Penambahan

Untuk sistem referensi titik material yang berbeda, ada undang-undang yang menghubungkan mereka di antara mereka sendiri. Menurutnya, kecepatan sesuatu yang relatif terhadap sistem dalam damai ditentukan oleh jumlah kecepatan pergerakan kecepatan di area bergulir dan sistem referensi yang lebih cepat relatif terhadap tetap.

Hukum penjumlahan kecepatan

Untuk memahami esensi hukum, yang terbaik adalah mempertimbangkan contoh sederhana. Biarkan carriage bergerak di kereta api dengan kecepatan 80 km / jam. Mobil ini menggerakkan penumpang dengan kecepatan 3 km / jam. Setelah mengadopsi trek kereta api tetap untuk sistem referensi, dapat dikatakan bahwa kecepatan penumpang sama dengan jumlah kecepatan carriage dan man.

Jika pergerakan gerobak dan penumpang terjadi dalam satu arah, nilainya hanya dilipat, v = 80 + 3 = 83 km / jam, sebaliknya - v = 80-3 = 77 km / jam dikurangi. Tetapi aturan ini akan benar hanya ketika bergerak terjadi pada satu baris. Oleh karena itu, jika seseorang akan bergerak di dalam mobil pada suatu sudut, faktor ini harus diperhitungkan, karena secara inheren parameter yang diinginkan - nilai vektor. Sebenarnya dua kecepatan dihitung: rebbrokmentasi dan penghapusan.

Acara yang dipertimbangkan terjadi pada waktu Δt . Selama periode ini, seseorang akan mengatasi jarak ΔS1, carriage dapat melewati path ΔS2. Menggunakan hukum, pergerakan penumpang akan ditentukan oleh rumus: ΔS = ΔS1 + ΔS2. Pergerakan manusia yang benar relatif terhadap trek kereta api akan menjadi v = ΔS1 / Δ T. Mengekspresikan nilai dari rumus ΔS, Anda dapat menemukan kecepatan kendaraan relatif terhadap kereta api: v2 = Δs2 / Δt.

Menggunakan kalkulator online

Kalkulator fisika online

Di Internet ada layanan yang memungkinkan Anda menemukan parameter bahkan untuk mereka yang tidak tahu rumus atau berorientasi buruk dalam subjek. Dengan bantuan mereka, Anda dapat menyelesaikan tugas yang cukup kompleks yang memerlukan perhitungan yang cermat dan waktu yang cukup besar. Perhitungan online biasanya tidak lebih dari beberapa detik, dan untuk keakuratan hasilnya, Anda tidak bisa khawatir.

Setiap pengguna yang memiliki koneksi internet dan browser web yang diinstal dengan dukungan teknologi flash akan dapat menggunakan situs kalkulator. Tidak ada pendaftaran atau instruksi layanan data pribadi yang menawarkan jenis layanan ini tidak memerlukan. Sistem akan secara otomatis menghitung jawabannya.

Dari banyak situs Anda dapat mengalokasikan tiga paling populer di kalangan konsumen:

  1. Portal Bantuan "Kalkulator".
  2. Allcalc.
  3. Fxyz.

Semuanya memiliki antarmuka yang intuitif dan, yang luar biasa, pada halaman mereka berisi tabel dari semua rumus yang digunakan untuk memecahkan masalah, memperbaiki konvensi, dan deskripsi proses kalkulasi.

Menghitung kecepatan benda apa pun sangatlah mudah. Hal utama adalah mengetahui rumus dan menentukan jenis gerakan dengan benar. Dalam hal ini, Anda selalu dapat menggunakan layanan kalkulator online. Melalui mereka, selesaikan masalah atau periksa perhitungan Anda.

Konsep kecepatan banyak digunakan dalam sains: matematika, fisika, mekanik. Anak-anak sekolah mulai mengenalnya sejak kelas tiga. Ini terjadi lebih detail di kelas 7-8. Dalam pengertian yang diterima secara umum, kecepatan adalah besaran yang mencirikan seberapa cepat suatu benda bergerak melalui ruang per satuan waktu. Tergantung pada aplikasinya, kecepatan diindikasikan dengan simbol yang berbeda.

1

Bagaimana kecepatan dilambangkan dalam matematika

Dalam buku teks matematika, biasanya menggunakan huruf kecil Latin v. Kecepatan terkait dengan jarak yang ditempuh dan waktu yang telah ditempuh.

Dengan gerak seragam, nilai v = S / t, dimana:

  • S - jalan yang ditempuh oleh tubuh,
  • t adalah waktu pergerakan.

2

Bagaimana kecepatan dilambangkan dalam fisika

Cabang fisika yang disebut mekanika juga mempelajari kecepatan. Penunjukan kecepatan tergantung pada apakah itu nilai vektor atau biasa. Dalam kasus pertama, panah yang menunjuk ke kanan → ditempatkan di atas huruf v. Jika tidak perlu memperhitungkan arah, maka simbol v yang biasa digunakan.

3

Satuan kecepatan

Dalam sistem satuan pengukuran internasional, biasanya beroperasi dalam meter per detik (m / s). Pada saat yang sama, satuan pengukuran yang diterima secara umum adalah kilometer per jam (km / jam), simpul (mil laut per jam).

4

Bagaimana kecepatan cahaya dan suara ditunjukkan

Para ilmuwan telah membuktikan bahwa kecepatan cahaya adalah nilai absolut yang dapat digunakan informasi dan energi untuk bergerak. Indikator ini konstan dan sama dengan 299 792 458 ± 1,2 m / s. Huruf latin c dipilih sebagai simbolnya.

Kecepatan suara tergantung pada kepadatan dan elastisitas media tempat gelombang suara merambat. Itu diukur dalam Mach. Misalnya, kecepatan supersonik berkisar dari Mach 1.2 hingga Mach 5. Dan semua yang di atas disebut kecepatan hipersonik.

Jelas, simbol yang menunjukkan kecepatan tergantung pada makna matematis atau fisik yang diisi dengan konsep ini.

Rumus kecepatan ℹ️ definisi, penunjukan, satuan, contoh kalkulasi, kalkulator online

Добавить комментарий