Fórmula de velocidade ℹ️ definição, designação, unidades, exemplos de cálculo, calculadora online

Encontrar velocidade por fórmulas e unidade de medida

Conceito e principais termos

A velocidade é entendida como o valor que determina a velocidade e a direção de mover o ponto do material no sistema de referência selecionado. O termo é amplamente utilizado em matemática, física, química. Então, com ele, descreve as reações, mudanças de temperatura, movimento de corpos, são usados ​​como derivados do valor em consideração.

A palavra "velocidade" ocorreu das "velocitas" latin denotando movimento. Como unidade de medição, de acordo com o sistema de unidades internacionais (s), um medidor foi selecionado para ele, dividido por um segundo (m / s). A velocidade da letra V é denotada, independentemente da ciência em que é usado. A fórmula mais simples, com a qual eles determinam o valor, é a seguinte: V = S: T. Onde:

  • S é a distância (caminho) percorrida por um ponto de material ou corpo (m);
  • T - o tempo para o qual ela superou o (s) caminho (s).
Velocidade de descoberta por fórmulas

Esta é uma equação generalizada, mas ao mesmo tempo, permitindo a ideia do conceito. Muitas vezes essa desigualdade é chamada de equação de caminho. A fórmula é usada para calcular somente se o movimento não mudar em toda a área estudada.

Pela primeira vez com a expressão, estudantes em lições de matemática na quinta série . O professor propõe aprender a resolver tarefas simples para encontrar as características com um comprimento conhecido da distância percorrida e passada neste tempo. Por exemplo, um carro por quatro horas dirigiu 16 quilômetros. É necessário encontrar em que velocidade ele se movia. A solução para a tarefa é reduzida a duas ações. No primeiro, todos os valores dados são traduzidos para o sistema SI: 4 horas = 240 minutos = 10240 segundos; 16 quilômetros = 16000 metros. No segundo passo, os dados são substituídos na fórmula e calcular a resposta: v = 16000/10240 = 1,6 m / s.

Mas, além do movimento uniforme, isto é, no qual a velocidade é constante, também há outros tipos de movimentos. Use a equação generalizada é impossível para eles. Para cada tipo de movimento, sua fórmula se aplica. A velocidade existente é dividida nos seguintes tipos:

Velocidade de localização
  • desigual;
  • meio;
  • variável uniforme;
  • tradução;
  • rotacional;
  • Acelerado.

Movimento perguntado igual

Se a posição do corpo mudar em relação aos itens em repouso, acredita-se que ele se move. Nesse caso, como o parâmetro principal descrevendo o movimento, a velocidade é usada. O movimento do corpo ou ponto pode ser representado como uma linha que repete o caminho da passagem. É chamado de trajetória. Se a linha for retica, o movimento é considerado direto.

Movimento perguntado igual

O movimento desigual é caracterizado pela mudança de várias trajetórias de velocidade não permanente. Ao mesmo tempo, a mudança na posição pode ser equivalente, ou seja, o parâmetro nos mesmos intervalos aumenta ou diminui para o mesmo valor. Como exemplo, você pode dar uma queda na pedra.

Em um ponto arbitrariamente, a velocidade do movimento é igual à aceleração da queda livre.

Assim, se vectores v e aceleração uma mentira ao longo da linha reta, então nas projeções, tal direção pode ser considerada como valores algébricos. Com um movimento de equilíbrio ao longo de uma trajetória direta, o ponto de ponto é calculado pela fórmula: v = v0 + a * t. Onde:

  • V0 - velocidade inicial;
  • A - Aceleração (tem um valor constante);
  • T - Mova o tempo.

Esta é a fórmula principal em física . No gráfico, é retratado como uma linha reta v (t). No eixo ordenado, o tempo é adiado, e a abscissa é a velocidade. Ao construir uma programação, inclinando a linha direta para a linha direta do ponto de um ponto .. Para isso, a fórmula para encontrar os lados do triângulo é usada: a = (v-v0) / t.

Se o intervalo Δt for selecionado no eixo do tempo, pode-se supor que o movimento será uniforme e descrito por algum parâmetro igual ao valor instantâneo no meio do segmento. Este valor instantâneo é vetor. É numericamente igual ao limite que a velocidade tenta atingir durante um período de tempo tendendo a zero. Na física, esse estado é descrito pela fórmula da velocidade instantânea: V = lim (Δ s / Δ t) = r -1 (t). Ou seja, do ponto de vista matemático, esta é a primeira derivada.

Com base nisso, pode-se argumentar que o movimento Δs = v * Δt. Como o produto da aceleração e do tempo é determinado pela diferença V -V0, a ​​entrada será correta: S = V0 * t + A * t 2/ 2 = (V 2- V 20) / 2 * A.

A partir desta fórmula, você pode derivar uma expressão para encontrar a velocidade final de um ponto material: V = (V 20 - 2 * A * s) ½... Se no momento inicial V0 = 0, a fórmula pode ser simplificada para a forma: V = (2 * A * s) ½.

Significar

Na cinemática, o parâmetro médio é usado para encontrar a característica. Eles o usam para estudar o movimento de um ponto material ou de qualquer corpo físico. Para determinar a velocidade média, duas quantidades são usadas: escalar e vetorial. O primeiro é o movimento da trilha e o segundo é o movimento.

A velocidade de solo é definida como a razão entre a distância percorrida pelo corpo e o tempo gasto em sua passagem: V = Σs / Σt.

Velocidade média

Na verdade, o valor médio é encontrado como a média aritmética de todas as velocidades, se o ponto em consideração se mover nos mesmos intervalos de tempo. Caso contrário, o valor encontrado será uma média aritmética ponderada.

Matematicamente, a fórmula da velocidade média é escrita da seguinte forma: V (t + Δ t) = Δ s / Δ t = (s (t + Δ t) - s (t)) / Δ t. Considerando que Δs depende do comprimento do caminho que o ponto percorreu durante o tempo Δt, o registro correto será: Δs = s (t + Δt) - s (t). Se o tempo decorrido tende a zero, você obtém uma fórmula que coincide com a expressão para encontrar a velocidade instantânea.

O vetor de um ponto material é encontrado a partir da razão da posição do corpo ao intervalo de tempo: V (t + Δt) = Δr / Δt = (r (t + Δt) - r (t)) / Δt, onde r é o vetor do raio. Quando o corpo realiza movimento retilíneo uniformemente, a igualdade será justa: {V} = V.

Por exemplo, a primeira metade da bola de 100 metros de comprimento rolou a uma velocidade por vinte segundos e a segunda com outra velocidade por um minuto. A velocidade média precisa ser calculada. De acordo com as fórmulas, o intervalo de movimento no primeiro trecho do caminho será igual a: t1 = s / 2 * V1, e no segundo t2 = s / 2 * V2. A solução para o problema será: Vav = s / (t1 + t2) = s / (s / 2 * v1 + s / 2 * v2) = 2 * V1 * V2 / (V1 + V2) = 100 / (20 +60) = 1,25 m / s.

Velocidade angular

Velocidade angular

Este tipo aparece quando o corpo gira em torno do eixo. ... A trajetória é um movimento circular. O principal parâmetro levado em consideração ao encontrá-lo é o ângulo de rotação (f). Todos os movimentos angulares elementares são vetores. A rotação usual é igual ao ângulo de rotação do corpo df em um curto intervalo de tempo dt na direção oposta ao movimento no sentido horário.

Em matemática, a fórmula para encontrar o parâmetro angular é escrita como w = df / dt. A velocidade angular é uma quantidade axial localizada ao longo do eixo instantâneo e coincidindo com a rotação translacional do parafuso direito. A rotação uniforme, ou seja, um movimento que gira no mesmo ângulo, é chamada de uniforme. O módulo de velocidade angular é determinado pela fórmula: w = f / t, onde f é o ângulo de rotação, t é o tempo durante o qual a rotação ocorreu. Considerando que Δf = 2p, a fórmula pode ser reescrita para a forma: w = 2p / T, ou seja, usando o ponto.

Existe uma relação entre a velocidade angular e o número de revoluções: w = 2 * p * v. Este conceito é usado para resolver problemas ao descrever a rotação não uniforme. Também existe uma expressão conectando a velocidade linear com a velocidade angular: v = [w * R], onde R é a componente desenhada perpendicular ao vetor do raio. A unidade de medida do parâmetro é o radiano dividido pelo segundo (rad / s).

Por exemplo, é necessário determinar a velocidade angular do variador no momento em que a massa suspensa percorre uma distância de 10 metros. O raio do ombro é de 40 centímetros. No momento inicial, a suspensão está em repouso, e então começa a descer com uma aceleração de A = 0,04 m / s2.

Considerando que a velocidade linear do variador coincide com o movimento da carga em linha reta, podemos escrever: V = (2 * a * S) ½. A resposta deve ser: V = (4 * 0,04 * 10) ½ = 1,26 m / s. A velocidade angular é encontrada pela fórmula: w = v / R, já que R = 40 cm = 0,4 m, então W = 1,26 / 0,4 = 3,15 rad / s.

Lei de adição

Para diferentes referenciais para o movimento dos pontos materiais, existe uma lei que os conecta entre si. Segundo ele, a velocidade de algo em relação ao sistema em repouso é determinada pela soma da força de deslocamento das velocidades na região móvel e um referencial mais rápido em relação ao estacionário.

A lei da adição de velocidades

Para entender a essência da lei, é melhor considerar um exemplo simples. Deixe uma carruagem se mover ao longo da ferrovia a uma velocidade de 80 km / h. Um passageiro se move neste carro a uma velocidade de 3 km / h. Tomando uma ferrovia estacionária como sistema de referência, pode-se argumentar que a velocidade de um passageiro em relação a ela é igual à soma da velocidade de uma carruagem e de uma pessoa.

Se o movimento do carro e do passageiro ocorrer na mesma direção, os valores são simplesmente adicionados, V = 80 + 3 = 83 km / h, na direção oposta, V = 80−3 = 77 km / h . Mas essa regra só será verdadeira quando o movimento ocorrer ao longo de uma linha. Portanto, se uma pessoa se move em um ângulo no carro, esse fator também deve ser levado em consideração, pois em essência o parâmetro procurado é uma grandeza vetorial. Na verdade, duas velocidades são calculadas: aproximação e retirada.

O evento em consideração ocorre durante o tempo Δt ... Durante este intervalo, uma pessoa percorrerá a distância ΔS1, enquanto o carro poderá percorrer o caminho ΔS2. Usando a lei, o movimento do passageiro será determinado pela fórmula: ΔS = ΔS1 + ΔS2. O movimento de uma pessoa em relação à linha férrea será igual a V = ΔS1 / Δ t. Expressando o valor da fórmula para encontrar ΔS, você pode encontrar a velocidade do vagão em relação à ferrovia: V2 = ΔS2 / Δt.

Usando uma calculadora online

Calculadora de física online

Existem serviços na Internet que permitem encontrar um parâmetro mesmo para quem não conhece a fórmula ou é mal orientado pelo tema. Com a ajuda deles, você pode resolver tarefas bastante complexas que exigem cálculos meticulosos e um considerável investimento de tempo. O cálculo online geralmente leva não mais do que alguns segundos e você não precisa se preocupar com a confiabilidade do resultado.

Qualquer usuário que tenha uma conexão à Internet e um navegador da web instalado com suporte para a tecnologia Flash pode usar sites de calculadora. Os serviços que oferecem este tipo de serviços não requerem qualquer registo ou fornecimento de dados pessoais. O sistema calculará automaticamente a resposta.

Dos muitos sites, três são os mais populares entre os consumidores:

  1. Portal de ajuda "Calculadora".
  2. Allcalc.
  3. Fxyz.

Todos eles possuem uma interface intuitiva e, o que é notável, em suas páginas encontram-se tabelas com todas as fórmulas utilizadas para solucionar problemas, corrigir convenções e descrições de processos de cálculo.

Calcular a velocidade de qualquer corpo é simples. O principal é conhecer as fórmulas e determinar corretamente o tipo de movimento. Nesse caso, você sempre pode usar os serviços de calculadoras online. Através deles, resolva o problema ou verifique seus cálculos.

O conceito de velocidade é amplamente utilizado em ciências: matemática, física, mecânica. Os escolares começam a conhecê-lo já na terceira série. Isso acontece com mais detalhes nas séries 7 a 8. Em um sentido geralmente aceito, a velocidade é uma quantidade que caracteriza a rapidez com que um objeto se move através do espaço por unidade de tempo. Dependendo da aplicação, a velocidade é indicada por diferentes símbolos.

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Como a velocidade é denotada na matemática

Em livros de matemática, costuma-se usar a letra latina v minúscula. A velocidade está relacionada à distância percorrida e ao tempo durante o qual foi percorrida.

Com movimento uniforme, o valor v = S / t, onde:

  • S - o caminho percorrido pelo corpo,
  • t é a hora do movimento.

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Como a velocidade é denotada na física

O ramo da física chamado mecânica também estuda velocidade. A designação da velocidade depende se é um valor vetorial ou comum. No primeiro caso, uma seta apontando para a direita → é colocada acima da letra v. Se não houver necessidade de levar em consideração a direção, então o símbolo usual v é usado.

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Unidades de velocidade

No sistema internacional de unidades de medida, costuma-se operar em metros por segundo (m / s). Ao mesmo tempo, as unidades de medida geralmente aceitas são quilômetro por hora (km / h), nó (milhas náuticas por hora).

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Como a velocidade da luz e do som é indicada

Os cientistas provaram que a velocidade da luz é o valor absoluto com o qual a informação e a energia podem se mover. Este indicador é constante e igual a 299 792 458 ± 1,2 m / s. A letra latina c foi escolhida como seu símbolo.

A velocidade do som depende da densidade e elasticidade do meio em que as ondas sonoras se propagam. É medido em Machs. Por exemplo, a velocidade supersônica varia de Mach 1,2 a Mach 5. E tudo acima é chamado de velocidade hipersônica.

Obviamente, o símbolo que denota velocidade depende do significado matemático ou físico com que esse conceito é preenchido.

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