Formula di velocità ℹ️ definizione, designazione, unità, esempi di calcolo, calcolatrice online

Trovare la velocità per formule e unità di misura

Concetto e termini di base

La velocità è intesa come una quantità che determina la velocità e la direzione del movimento di un punto materiale nel sistema di riferimento selezionato. Il termine è ampiamente usato in matematica, fisica, chimica. Quindi, con il suo aiuto, vengono descritte le reazioni, i cambiamenti di temperatura, il movimento dei corpi, usati come derivato del valore in esame.

La parola "velocità" deriva dal latino "velocitas" che significa movimento. Come unità di misura, secondo il Sistema internazionale di unità (SI), viene scelto un metro diviso per un secondo (m / s). La velocità è indicata dalla lettera V, indipendentemente dalla scienza in cui viene utilizzata. La formula più semplice utilizzata per determinare il valore è la seguente: V = S: t. Dove:

  • S - distanza (percorso) percorsa da un punto materiale o da un corpo (m);
  • T - tempo durante il quale ha percorso il / i sentiero / i.
Trovare la velocità per formule

Questa è un'equazione generalizzata, ma allo stesso tempo ti permette di avere un'idea del concetto. Questa disuguaglianza viene spesso definita l'equazione del percorso. La formula viene utilizzata per il calcolo solo se il movimento non cambia sull'intera area di interesse.

Per la prima volta, l'espressione viene introdotta agli studenti delle lezioni di matematica della quinta elementare ... L'insegnante si offre di imparare a risolvere semplici problemi di trovare una caratteristica con una lunghezza nota del percorso percorso e il tempo impiegato su di essa. Ad esempio, un'auto ha percorso 16 chilometri in quattro ore. È necessario scoprire quanto velocemente si stava muovendo. La soluzione al problema si riduce a due passaggi. Nel primo, tutti i valori specificati vengono convertiti in SI: 4 ore = 240 minuti = 10240 secondi; 16 chilometri = 16.000 metri. Nella seconda fase, i dati vengono sostituiti nella formula e viene calcolata la risposta: V = 16000/10240 = 1,6 m / s.

Ma oltre al moto uniforme, cioè in cui la velocità è costante, esistono anche altri tipi di spostamento. Non puoi usare l'equazione generalizzata per loro. Ogni tipo di movimento ha la sua formula. La velocità esistente è suddivisa nelle seguenti tipologie:

Trovare la velocità
  • irregolare;
  • medio;
  • uniformemente variabile;
  • traslazionale;
  • rotazionale;
  • accelerato.

Movimento altrettanto accelerato

Se nel tempo la posizione del corpo cambia rispetto agli oggetti a riposo, si considera che si stia muovendo. In questo caso, la velocità viene utilizzata come parametro principale che descrive il movimento. Il movimento di un corpo o di un punto può essere rappresentato come una linea che ripete il percorso di passaggio. Si chiama traiettoria. Se la linea è diritta, il movimento è considerato dritto.

Movimento altrettanto accelerato

Il movimento irregolare è caratterizzato dal movimento lungo una traiettoria diversa con un valore di velocità incoerente. In questo caso, il cambio di posizione può essere accelerato in modo uniforme, ovvero il parametro a intervalli uguali aumenta o diminuisce dello stesso valore. Un esempio è la caduta di una pietra.

In un punto arbitrario, la velocità di movimento è uguale all'accelerazione di gravità.

Quindi, se i vettori V e le accelerazioni A giacciono lungo una linea retta, allora nelle proiezioni tale direzione può essere considerata come quantità algebriche. Con un movimento uniformemente accelerato lungo una traiettoria rettilinea, la velocità di un punto è calcolata dalla formula: V = V0 + A * t. Dove:

  • V0 - velocità iniziale;
  • A - accelerazione (ha un valore costante);
  • t è il tempo del movimento.

Questa è la formula di base in fisica. ... Sul grafico, è rappresentato come una linea retta v (t). L'ordinata è il tempo e l'ascissa è la velocità. Dopo aver costruito un grafico, la pendenza della retta può essere utilizzata per determinare l'accelerazione del punto A. Per questo, viene utilizzata la formula per trovare i lati di un triangolo: A = (v-v0) / t.

Se si seleziona l'intervallo Δt sull'asse del tempo, si può presumere che il movimento sarà uniforme e descritto da un parametro uguale al valore istantaneo al centro del segmento. Questo valore istantaneo è vettore. È numericamente uguale al limite che la velocità sta cercando di raggiungere in un arco di tempo tendente a zero. In fisica, questo stato è descritto dalla formula per la velocità istantanea: V = lim (Δ s / Δ t) = r -uno (t). Cioè, da un punto di vista matematico, questa è la prima derivata.

Sulla base di ciò, si può affermare che il movimento Δs = v * Δt. Poiché il prodotto di accelerazione e tempo è determinato dalla differenza V -V0, l'immissione sarà corretta: S = V0 * t + A * t 2/ 2 = (V 2- V 20) / 2 * A.

Da questa formula è possibile derivare un'espressione per trovare la velocità finale di un punto materiale: V = (V 20 - 2 * A * s) ½... Se al momento iniziale V0 = 0, la formula può essere semplificata nella forma: V = (2 * A * s) ½.

Significare

In cinematica, il parametro medio viene utilizzato per trovare la caratteristica. Lo usano per studiare il movimento di un punto materiale o di qualsiasi corpo fisico. Per determinare la velocità media, vengono utilizzate due quantità: scalare e vettoriale. Il primo è il movimento del binario e il secondo è il movimento.

La velocità al suolo è definita come il rapporto tra la distanza percorsa dal corpo e il tempo impiegato per il suo passaggio: V = Σs / Σt.

Velocità media

Infatti, il valore medio si trova come media aritmetica di tutte le velocità, se il punto in esame si è mosso degli stessi intervalli di tempo. Altrimenti, il valore trovato sarà una media aritmetica ponderata.

Matematicamente, la formula della velocità media è scritta come segue: V (t + Δ t) = Δ s / Δ t = (s (t + Δ t) - s (t)) / Δ t. Considerando che Δs dipende dalla lunghezza del percorso che il punto ha percorso durante il tempo Δt, la registrazione corretta sarà: Δ s = s (t + Δt) - s (t). Se il tempo trascorso tende a zero, si ottiene una formula che coincide con l'espressione per trovare la velocità istantanea.

Il vettore di un punto materiale si trova dal rapporto tra la posizione del corpo e l'intervallo di tempo: V (t + Δt) = Δr / Δt = (r (t + Δt) - r (t)) / Δt, dove r è il vettore del raggio. Quando il corpo esegue un movimento rettilineo uniforme, l'uguaglianza sarà equa: {V} = V.

Ad esempio, la prima metà della palla lunga 100 metri rotolò a una velocità per venti secondi e la seconda con un'altra per un minuto. La velocità media deve essere calcolata. Secondo le formule, l'intervallo di movimento sul primo tratto del percorso sarà pari a: t1 = s / 2 * V1, e sul secondo t2 = s / 2 * V2. La soluzione al problema sarà: Vav = s / (t1 + t2) = s / (s / 2 * v1 + s / 2 * v2) = 2 * V1 * V2 / (V1 + V2) = 100 / (20 +60) = 1,25 m / s.

Velocità angolare

Velocità angolare

Questo tipo appare quando il corpo ruota attorno all'asse. ... La traiettoria è un movimento circolare. Il parametro principale preso in considerazione per trovarlo è l'angolo di rotazione (f). Tutti i movimenti angolari elementari sono vettori. La rotazione usuale è uguale all'angolo di rotazione del corpo df in un breve intervallo di tempo dt nella direzione opposta al movimento in senso orario.

In matematica, la formula per trovare il parametro angolare è scritta come w = df / dt. La velocità angolare è una quantità assiale situata lungo l'asse istantaneo e coincidente con la rotazione traslazionale della vite destra. La rotazione uniforme, cioè un movimento che ruota dello stesso angolo, è chiamata uniforme. Il modulo della velocità angolare è determinato dalla formula: w = f / t, dove f è l'angolo di rotazione, t è il tempo durante il quale è avvenuta la rotazione. Considerando che Δf = 2p, la formula può essere riscritta nella forma: w = 2p / T, cioè usando il punto.

Esiste una relazione tra la velocità angolare e il numero di giri: w = 2 * p * v. Questo concetto viene utilizzato per risolvere i problemi quando si descrive la rotazione non uniforme. Esiste anche un'espressione che collega la velocità lineare con la velocità angolare: v = [w * R], dove R è la componente disegnata perpendicolare al vettore del raggio. L'unità di misura del parametro è il radiante diviso per il secondo (rad / s).

Ad esempio, è necessario determinare la velocità angolare del variatore nel momento in cui la massa sospesa percorre una distanza di 10 metri. Il raggio della spalla è di 40 centimetri. Al momento iniziale, la sospensione è a riposo, quindi inizia a scendere con un'accelerazione di A = 0,04 m / s2.

Considerando che la velocità lineare del variatore coincide con il movimento del carico in linea retta, possiamo scrivere: V = (2 * a * S) ½. La risposta dovrebbe essere: V = (4 * 0,04 * 10) ½ = 1,26 m / s. La velocità angolare si trova dalla formula: w = v / R, poiché R = 40 cm = 0,4 m, quindi W = 1,26 / 0,4 = 3,15 rad / s.

Legge sulle addizioni

Per diversi quadri di riferimento per il movimento di punti materiali, esiste una legge che li collega tra loro. Secondo lui, la velocità di qualcosa rispetto al sistema a riposo è determinata dalla somma della forza di spostamento delle velocità nella regione in movimento e un sistema di riferimento più veloce rispetto a quello stazionario.

La legge di addizione delle velocità

Per comprendere l'essenza della legge, è meglio considerare un semplice esempio. Lascia che una carrozza si muova lungo la ferrovia ad una velocità di 80 km / h. Un passeggero si muove in questa macchina a una velocità di 3 km / h. Prendendo come sistema di riferimento un binario ferroviario fermo, si può affermare che la velocità di un passeggero rispetto ad esso è uguale alla somma della velocità di una carrozza e di una persona.

Se il movimento dell'auto e del passeggero avviene nella stessa direzione, i valori vengono semplicemente sommati, V = 80 + 3 = 83 km / h, nella direzione opposta, V = 80−3 = 77 km / h . Ma questa regola sarà vera solo quando il movimento avviene lungo una linea. Pertanto, se una persona si muove ad angolo nel carrello, anche questo fattore dovrebbe essere preso in considerazione, poiché in sostanza il parametro cercato è una quantità vettoriale. Vengono infatti calcolate due velocità: avvicinamento e allontanamento.

L'evento in esame si verifica durante il tempo Δt ... Durante questo intervallo, una persona percorrerà la distanza ΔS1, mentre l'auto sarà in grado di percorrere il percorso ΔS2. Usando la legge, il movimento del passeggero sarà determinato dalla formula: ΔS = ΔS1 + ΔS2. Il movimento di una persona rispetto al binario ferroviario sarà uguale a V = ΔS1 / Δ t. Esprimendo il valore dalla formula per trovare ΔS, puoi trovare la velocità dell'auto rispetto alla ferrovia: V2 = ΔS2 / Δt.

Utilizzando un calcolatore online

Calcolatrice fisica online

Esistono servizi in Internet che permettono di trovare un parametro anche per chi non conosce la formula o è scarsamente guidato dall'argomento. Con il loro aiuto, puoi risolvere attività piuttosto complesse che richiedono calcoli meticolosi e un notevole investimento di tempo. Il calcolo online di solito non richiede più di pochi secondi e non devi preoccuparti dell'affidabilità del risultato.

Qualsiasi utente che dispone di una connessione Internet e di un browser Web installato con supporto per la tecnologia Flash può utilizzare i siti della calcolatrice. I servizi che offrono questo tipo di servizi non richiedono alcuna registrazione o conferimento di dati personali. Il sistema calcolerà automaticamente la risposta.

Dei tanti siti, tre sono i più apprezzati dai consumatori:

  1. Portale di aiuto "Calcolatrice".
  2. Allcalc.
  3. Fxyz.

Tutti hanno un'interfaccia intuitiva e, cosa notevole, nelle loro pagine contengono tabelle di tutte le formule utilizzate per risolvere problemi, convenzioni corrette e descrizioni dei processi di calcolo.

Calcolare la velocità di qualsiasi corpo è semplice. La cosa principale è conoscere le formule e determinare correttamente il tipo di movimento. In questo caso, puoi sempre utilizzare i servizi di calcolatori online. Attraverso di loro, risolvi il problema o controlla i tuoi calcoli.

Il concetto di velocità è ampiamente utilizzato nella scienza: matematica, fisica, meccanica. Gli scolari iniziano a conoscerlo già in terza elementare. Questo accade in modo più dettagliato nei gradi 7-8. In un senso generalmente accettato, la velocità è una quantità che caratterizza la velocità con cui un oggetto si muove nello spazio per unità di tempo. A seconda dell'applicazione, la velocità è indicata da simboli diversi.

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Come si denota la velocità in matematica

Nei libri di testo di matematica, è consuetudine utilizzare la lettera latina minuscola v. La velocità è correlata alla distanza percorsa e al tempo per il quale è stata percorsa.

Con moto uniforme, il valore v = S / t, dove:

  • S - il percorso percorso dal corpo,
  • t è il tempo del movimento.

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Come si denota la velocità in fisica

La branca della fisica chiamata meccanica studia anche la velocità. La designazione della velocità dipende dal fatto che si tratti di un valore vettoriale o di uno ordinario. Nel primo caso, una freccia che punta a destra → è posta sopra la lettera v. Se non è necessario tenere conto della direzione, viene utilizzato il solito simbolo v.

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Unità di velocità

Nel sistema internazionale di unità di misura, è consuetudine operare in metri al secondo (m / s). Allo stesso tempo, le unità di misura generalmente accettate sono il chilometro orario (km / h), il nodo (miglia nautiche all'ora).

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Come viene indicata la velocità della luce e del suono

Gli scienziati hanno dimostrato che la velocità della luce è il valore assoluto con cui le informazioni e l'energia possono muoversi. Questo indicatore è costante e pari a 299 792 458 ± 1,2 m / s. La lettera latina c è stata scelta come simbolo.

La velocità del suono dipende dalla densità e dall'elasticità del mezzo in cui si propagano le onde sonore. È misurato in Mach. Ad esempio, la velocità supersonica varia da Mach 1.2 a Mach 5. E tutto quanto sopra si chiama velocità ipersonica.

Ovviamente, il simbolo che denota velocità dipende dal significato matematico o fisico di cui è riempito questo concetto.

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