Sådan beregnes et objekts hastighed

Indhold

Trin
Fornødenheder

Hastighed er bevægelsen af et objekt over en periode . Standardmetoden til at bestemme et objekts hastighed er ved at dividere ændringen i den tilbagelagte afstand med ændringen i tid, men der er andre metoder, du kan bruge til at beregne hastigheden og vektorhastigheden (Og. hastighed; her tager du højde for retningen af forskydningen) for at beregne. Her er nogle du bør vide.

Trin

Metode 1 af 4: Metode 1: Medium hastighed

1. Husk formlen for gennemsnitshastighed. Gennemsnitshastighed er den tilbagelagte afstand (hastighed) eller forskydning (vektorhastighed) divideret med den forløbne tid.

Denne formel kan skrives som:

v(av) = [d(f) - d(i)] / [t(f) - t(i)]
ELLER
v(av) = Δd / Δt

v(v) står for "gennemsnitshastighed"

d(f) står for "slutposition" og d(i) står for "startposition"

t(f) står for "sluttidspunkt" og t(i) står for "starttidspunkt"

d står for "forskydning" og t står for "datid"

2. Beregn den samlede tilbagelagte distance. For at beregne den tilbagelagte distance eller forskydningen skal du først trække slutpositionen fra startpositionen.

Eksempel: Δd = d(f) - d(i)

Udgangspunkt: 5 m

Slutpunkt: 25 m

Δd = d(f) - d(i) = 25 - 5 = 20 m

3. Beregn den samlede tid, det tager at tilbagelægge afstanden. For at beregne den samlede nødvendige tid skal du bruge forskellen mellem start- og sluttidspunkt.

Eksempel: Δt = t(f) - t(i)

Starttid: 4 sek

Sluttid: 8 sek

Δt = t(f) - t(i) = 8 - 4 = 4 s

4. Divider den tilbagelagte distance med den forløbne tid. For at finde hastigheden skal du dividere den tilbagelagte distance med ændringen i tid.

Eksempel: v(av) = Δd / Δt = 20 m / 4 s = 5 m/s

5. Bestem retningen af forskydningen. For at skelne mellem hastighed og vektorhastighed er det vigtigt at angive, i hvilken retning forskydningen fandt sted.

Eksempel: 5 m/s øst (nord, syd, vest osv.)

Metode 2 af 4: Metode 2: Hastighed og acceleration

1. Formlen til beregning af acceleration. Hvis du har målt et objekts acceleration, kan du finde objektets hastighed ved at gange accelerationen med den forløbne tid og derefter tilføje starthastigheden.

Som en formel ser denne ligning således ud:

v = v(0) + (a * t)
Bemærk, at denne ligning er afledt af ligningen for at finde accelerationen: a = [v - v(0)] / t

v står for"hastighed (eller vektoriel hastighed: fra det engelske udtryk velocity)" og v(0) står for "starthastighed"

-en står for "acceleration"

t står for "datid"

Acceleration er den hastighed, hvormed et objekts hastighed ændres.

2. Gang accelerationen med den samlede målte tid. Så længe objektets periode og acceleration er givet, burde du være i stand til at finde hastigheden. Et første skridt her er at gange accelerationen med den forløbne tid.

Eksempel: Beregn vektorhastigheden af et objekt, der bevæger sig i nordlig retning med en acceleration på 10 m/s i 5 s. Bemærk at objektets hastighed er 2 m/s i nordlig retning.

a = 10 m/s2

t = 5 s

(a * t) = (10 * 5) = 50

3. Tilføj starthastigheden. Du skal også kende starthastigheden for at finde ud af gennemsnitshastigheden. Tilføj begyndelseshastigheden til produktet af acceleration og tid. Dette er objektets faktiske hastighed.

Eksempel: v(0) = 2 m/s

v = v(0) + (a * t) = 2 + (50) = 52 m/s

4. Angiv forskydningsretningen. For at skelne vektorhastighed fra hastighed skal du angive, i hvilken retning objektet bevæger sig.

Eksempel: Vektorhastigheden er 52 m/s i nordlig retning.

Metode 3 af 4: Metode 3: Starthastighed og acceleration

Billede med titlen Find Velocity Trin 10

1. Lær formlen for starthastigheden. Du kan udlede en ligning for at beregne starthastigheden ved at bruge accelerationsformlen. Du trækker produktet af acceleration og tid fra objektets gennemsnitshastighed.

Formlen for ligningen er:

v(0) = v - (a * t)

Bemærk, at denne formel er afledt af accelerationsformlen: a = [v - v(0)] / t

v står for "fart" og v(0) står for "starthastighed"

-en står for "acceleration"

t står for "datid"

Accelerationen er ændringen i et objekts hastighed.

Billede med titlen Find Velocity Trin 11

2. Gang accelerationen med den samlede tid, det tog at bevæge sig. For at beregne starthastigheden er det nødvendigt at gange accelerationen (ændringen i hastigheden) med den tid, der er forløbet under forskydningen.

Eksempel: Find starthastigheden for et objekt, der bevæger sig nordpå med en hastighed på 52 m/s og en acceleration på 10 m/s, i 5 s.

a = 10 m/s

t = 5 s

(a * t) = (10 * 5) = 50

Billede med titlen Find Velocity Trin 12

3. Træk produktet fra hastigheden. Ud over accelerationen og den forløbne tid skal du også kende gennemsnitshastigheden for det pågældende objekt. Træk produktet af acceleration og tid fra hastigheden.

Bemærk, at dette beregner starthastigheden af et objekt.

Eksempel: v = 52 m/s

v = v - (a * t) = 52 - (50) = 2 m/s

Billede med titlen Find Velocity Trin 13

4. Bestem i hvilken retning objektet bevæger sig. Uden en retning måler du kun hastigheden, ikke den vektorielle begyndelseshastighed. Hvis vektorhastigheden bliver spurgt, skal du i dit svar kunne angive, hvad retningen er.

Eksempel: Objektets initiale vektorhastighed er 2 m/s nord.

Metode 4 af 4: Metode 4: Hastighed i en cirkulær bevægelse

Billede med titlen Find Velocity Trin 14

1. Lær formlen for hastighed i en cirkulær bevægelse. Dette er den konstante hastighed, hvormed et objekt skal bevæge sig for at opretholde en cirkulær bane omkring et andet objekt, normalt en planet eller et andet massivt objekt.

En genstands cirkulære hastighed beregnes ved at dividere cirklens omkreds (den tilbagelagte afstand) med den periode, hvori objektet har bevæget sig.
Som en formel ser denne ligning således ud:

v = (2Πr)/T

Husk at 2Πr er lig med omkredsen af en cirkel.

r står for "radius" eller "Ray"

t står for "varighed" eller "tidsrum"

Billede med titlen Find Velocity Trin 15

2. Gang radius med to og med pi. Det første trin i at løse dette problem er at beregne cirklens omkreds. Det gør du ved at gange radius med to og med 3,14 (pi).

Eksempel: Find hastigheden af et objekt, der bevæger sig langs en cirkulær bane med en radius på 8 m i et tidsinterval på 45 sekunder.

r = 8 m

T = 45 s

Cirklens omkreds = 2 * Π * r = 2 * 3,14 * 8 = 50,24 m

Billede med titlen Find Velocity Trin 16

3. Divider dette produkt med perioden. For at bestemme den konstante hastighed for det pågældende objekt skal du dividere cirklens omkreds med den tid, det tager for objektet at bevæge sig.

Eksempel: v = (2Πr) / T = 50,24 m / 45 s = 1,12 m/s

Objektets hastighed er 1,12 m/s.