Що таке швидкість визначення. Як дати визначення швидкості у фізиці

Швидкість:

• Швидкість - векторна величина, що характеризує швидкість переміщення та напрямок руху.
• Швидкість(у техніці) - ступінь зміни крутного моменту, швидкості та напрямки руху, що передаються від двигуна до колеса (робочому органу), за допомогою зміни характеристик трансмісії (наприклад, за допомогою зміни передавального числа).
• Швидкість – вид скелелазіння.
• Швидкість – російська калька з англ. Speed- те, що спід, спідуха - сленгове найменування виду психостимулюючих амфетамінів.
• Швидкість – найменування радянського ракетного комплексу 15П666 із ракетою середньої дальності.

Фільми

• Швидкість – фільм (СРСР), 1983.
• Швидкість – фільм (США), 1994.
• Швидкість 2: Контроль над круїзом – фільм (США), 1997.

Складання швидкостей

При розгляді складного руху(Коли точка чи тіло рухається у системі відліку, а ця система відліку у своє чергу рухається щодо інший системи) виникає питання зв'язку швидкостей у двох системах отсчёта.

Класична механіка

Основна стаття: Теорема про складання швидкостей

У класичній механіці абсолютна швидкістьточки дорівнює векторній сумі її відносної та переносної швидкостей:

V → a = v → r + v → e. (\displaystyle (\vec (v))_(a)=(\vec (v))_(r)+(\vec (v))_(e).)

Ця рівність є змістом затвердження теореми про складання швидкостей.

Простою мовою: Швидкість руху тіла щодо нерухомої системи відліку дорівнює векторній сумі швидкості цього тіла щодо рухомої системи відліку та швидкості (щодо нерухомої системи) тієї точки рухомої системи відліку, в якій в Наразічасу знаходиться тіло.

Приклади

1. Абсолютна швидкість мухи, що повзуть по радіусу обертової грамофонної платівки, дорівнює сумі швидкості її руху щодо платівки і тієї швидкості, яку має точка платівки під мухою щодо землі (тобто з якої її переносить платівка за рахунок свого обертання).
2. Якщо людина йде коридором вагона зі швидкістю 5 кілометрів на годину щодо вагона, а вагон рухається зі швидкістю 50 кілометрів на годину щодо Землі, то людина рухається щодо Землі зі швидкістю 50 + 5 = 55 кілометрів на годину, коли йде за напрямом руху поїзда, та зі швидкістю 50 - 5 = 45 кілометрів на годину, коли він йде у зворотному напрямку. Якщо людина у коридорі вагона рухається щодо Землі зі швидкістю 55 кілометрів на годину, а поїзд із швидкістю 50 кілометрів на годину, то швидкість людини щодо поїзда 55 - 50 = 5 кілометрів на годину.
3. Якщо хвилі рухаються щодо берега зі швидкістю 30 кілометрів на годину, і корабель також зі швидкістю 30 кілометрів на годину, хвилі рухаються щодо корабля зі швидкістю 30 - 30 = 0 кілометрів на годину, тобто щодо корабля вони стають нерухомими.

Релятивістська механіка

У ХІХ столітті фізика зіткнулася з проблемою поширення цього правила складання швидкостей на оптичні (електромагнітні) процеси. Фактично стався конфлікт між двома ідеями класичної механіки (перша - Простір-час теорії Ньютона, друга - принцип відносності), перенесеними в нову область- Теорію електромагнітних процесів.

Наприклад, якщо розглянути приклад із хвилями на поверхні води з попереднього розділу та спробувати узагальнити на електромагнітні хвилі, то вийде суперечність із спостереженнями (див., наприклад, досвід Майкельсона).

Класичне правило складання швидкостей відповідає перетворенню координат від однієї системи осей до іншої системи, що рухаються щодо першої без прискорення. Якщо при такому перетворенні ми зберігаємо поняття одночасності, тобто зможемо вважати одночасними дві події не тільки при їх реєстрації в одній системі координат, а й у будь-якій іншій інерційній системі, то перетворення називаються галілеєвими. Крім того, при галілеєвих перетвореннях просторова відстань між двома точками - різниця між їх координатами в одній інерційній системі відліку - завжди дорівнює їх відстані в іншій інерційній системі.

Друга ідея – принцип відносності. Перебуваючи на кораблі, що рухається рівномірно та прямолінійно, не можна виявити його рух якимись внутрішніми механічними ефектами. Чи цей принцип поширюється на оптичні ефекти? Чи не можна виявити абсолютний рух системи за викликаним цим рухом оптичним або, що те саме, електродинамічних ефектів? Інтуїція (досить явно пов'язана з класичним принципомвідносності) говорить, що абсолютний рух не можна виявити будь-якими спостереженнями. Але якщо світло поширюється з певною швидкістю щодо кожної з інерційних систем, що рухаються, то ця швидкість зміниться при переході від однієї системи до іншої. Це випливає із класичного правила складання швидкостей. Говорячи математичною мовою, величина швидкості світла нічого очікувати інваріантна щодо галлилеевых перетворень. Це порушує принцип відносності, вірніше не дозволяє поширити принцип відносності на оптичні процеси. Таким чином електродинаміка зруйнувала зв'язок двох, здавалося б, очевидних положень класичної фізики – правила складання швидкостей та принципу відносності. Більше того, ці два положення стосовно електродинаміки виявилися несумісними.

Спеціальна теорія відносності дає відповідь це питання. Вона розширює поняття принципу відносності, поширюючи його і оптичні процеси. Одночасно спеціальна теорія відносності кардинально змінює уявлення про простір та час. Правило складання швидкостей у своїй не скасовується зовсім, лише уточнюється для великих швидкостейза допомогою перетворення Лоренца:

v r e l = v 1 + v 2 1 + v 1 v 2 c 2 . (\displaystyle v_(rel)=(\frac ((v)_(1)+(v)_(2))(1+(\dfrac ((v)_(1)(v)_(2)) (c^(2))))).)

Можна помітити, що у разі, коли v / c → 0 (\displaystyle v/c\rightarrow 0) , перетворення Лоренца перетворюються на перетворення Галілея. Це говорить про те, що механіка у спеціальній теорії відносності зводиться до механіки Ньютона при швидкостях, малих у порівнянні зі швидкістю світла. Це пояснює, яким чином співвідносяться спеціальна теорія відносності та класична механіка – перша є узагальненням другої.

Є вікіпідручник на тему
«Складання швидкостей»

фізика. Дайте визначення швидкості тіла та формула

Олександра Романова

Швидкість тіла - це векторна величина, що дорівнює відношенню шляху, пройденого тілом за деякий період часу, до величини цього періоду часу. v=s/t.
1.Нехай тіло рухається прямолінійно та рівномірно. Тоді його швидкість представлена ​​постійною величиною, яка не змінюється з часом: v = const. Формула швидкості має вигляд v = v (const), де v (const) - конкретне значення.
2.Нехай тіло рухається рівнозмінно (рівноприскорено або рівногайно). Як правило, говорять лише про рівноприскорений рух, просто в рівнозагальному прискорення негативно. Прискорення зазвичай позначається буквою a. Тоді швидкість виражається лінійною залежністю від часу: v=v0+a·t, де v0 – початкова швидкість, a – прискорення, t – час.
3.Нехай тіло рухається по колу з постійною за модулем швидкістю. У цьому випадку воно володіє доцентровим прискоренням a(c), спрямованим до центру кола. Його називають нормальним прискоренням a(n). Лінійна швидкість і доцентрове прискорення пов'язані співвідношенням a=v²/R, де R - радіус кола, по якому рухається тіло.

Олексій

швидкість - векторна фізична величина, що характеризує швидкість переміщення та напрями руху матеріальної точки у просторі щодо обраної системи відліку.
а формула залежить від виду руху: якщо в тебе рівноприскорений рух, то v=v0+at. де a прискорення та t час. якщо в тебе рівномірний рух, то s=vt, де v=s/t.

Підкажіть, що таке швидкість (визначення) та прилад для визначення швидкості. (ФІЗИКА)

Тамара

Швидкість – це кількісна характеристика руху тіла. Швидкість характеризує швидкість та напрямок руху тіла в даний момент часу. Швидкість вимірюється в м/с (метр за секунду). Існують прилади, які можуть вимірювати швидкість.
Спідометр (від англ. Speed ​​- швидкість і грецьк. metroo - Вимірюю) - це прилад, що показує миттєву швидкість автомобіля або локомотива.
Для вимірювання швидкості корабля служить лаг, винайдений 1577 року. Одиницею швидкості є «вузол», який дорівнює одній морській милі на годину (приблизно 1,8 км/год).
Перший прилад для вимірювання швидкості вітру був винайдений 1667 року англійцем Робертом Хуком. Прилад називається анемометр (грец. Анемос – вітер, і метрео – вимірюю).
Прилад вимірювання швидкості течії води називається вертушка.

Зробимо досвід. Встановимо на візок крапельницю (рис. 11). З крапельниці через однакові проміжки часу падають краплі забарвленої рідини. Якщо приєднати до візка вантаж (як показано малюнку 11), то за певної його величині відстані між слідами, залишеними краплями на папері (під час руху візка), можуть бути рівними. Це означає, що візок за однакові проміжки часу проходить рівні шляхи. Повернувши кран крапельниці так, щоб краплі падали частіше, повторимо досвід. Сліди крапель і в цьому випадку виявляються на рівних відстанях один від одного, хоч і менших, ніж у першому досвіді. А це означає, що за менші однакові проміжки часу візок проходить однакові шляхи.

Якщо якесь тіло за будь-які рівні проміжки часу проходить однакові шляхи, його рух називають рівномірним.

Швидкість руху характеризують фізичною величиною, що називається швидкістю. Відомо, що літак рухається швидше автомобіля, а штучний супутник Землі - швидше за літак.

Швидкістьтіла при рівномірному русіпоказує, який шлях проходить за одиницю часу. Наприклад, якщо кожну годину пішохід проходить 3 км, а літак пролітає 900 км, то кажуть, що швидкість пішохода 3 км/год, а швидкість літака 900 км/год.

Якщо ж відомо, що той же пішохід за кожні дві години проходить 6 км, то, щоб дізнатися, який шлях він проходить за 1 год, слід розділити ці 6 км на 2 год. При цьому ми знову отримаємо 3 км/год.

Отже, щоб визначити швидкість тіла при рівномірному русі, треба пройдений тілом шлях розділити на час руху, тобто.

Позначимо всі величини, що входять до цього виразу, латинськими літерами:

s- шлях, v- Швидкість, t- Час.

Тоді формулу для знаходження швидкості можна подати у такому вигляді:

У СІ за одиницю швидкості приймають швидкість такого рівномірного руху, при якому тіло, що рухається, за 1 с походить шлях, рівний 1 м. Цю одиницю позначають або 1 м/с (читається "метр в секунду").

Насправді часто застосовують іншу одиницю швидкості: 1 км/год. Знайдемо зв'язок між різними одиницями швидкості. Оскільки 1 км = 1000 м, а 1 год = 60 хв = 3600 с, ми можемо записати:

Розглянемо приклад. Нехай потрібно виразити швидкість літака, що дорівнює 720 км/год, в метрах за секунду. Переводячи кілометри на метри, а годину на секунди, отримуємо

При рівномірному русі числове значення швидкості змінюється. Якщо, наприклад, швидкість тіла дорівнює 60 км/год, то це значення залишатиметься таким самим протягом усього часу руху.

Але, крім свого числового значення, швидкість має свій напрямок. Тому на малюнках швидкість тіла зображують у вигляді стрілки (рис. 12). Стрілка вказує напрямок швидкості (а отже, і руху) тіла.

Величини, що мають напрямок у просторі, називають векторними величинамиабо просто векторами. Швидкість – величина векторна. Векторною величиною, як ми побачимо пізніше, є сила. З іншого боку, такі величини, як маса, шлях, обсяг, векторами є: вони мають напрями у просторі і характеризуються лише числовим значенням.

У таблиці 2 наведено значення деяких швидкостей, які у природі.

Таблиця 2

Швидкості руху, м/с

Не всі зазначені у таблиці 2 руху є рівномірними. Лише звук, світло та радіохвилі за певних умов поширюються з постійною швидкістю. Швидкості інших тіл змінюються у процесі руху. Тому їм зазначені середні чи найбільші значення, які можна досягти цими тілами.

Рухи, у яких швидкість тіла різних ділянках траєкторії різна, називаються нерівномірними.

Нерівномірні рухи характеризують середньою швидкістю. Середня швидкістьнерівномірного руху знаходиться так само, як і швидкість рівномірного руху, тобто пройдений тілом шлях ділиться на час руху: Тільки отримане при цьому значення може не збігатися зі швидкістю руху тіла на окремих ділянках траєкторії. При нерівномірному русі тіло на одних ділянках має меншу швидкість, на інших – більшу. Наприклад, поїзд, що відходить від станції, починає рухатися все швидше та швидше. Під'їжджаючи до станції, він навпаки сповільнює свій рух.

Тільки при рівномірному русі швидкість тіла протягом траєкторії має постійне числове значення.

Знаючи швидкість і час рівномірного руху тіла, можна обчислити пройдений тілом шлях. З формули (6.1) випливає, що
(6.2)
Отже, щоб знайти шлях, пройдений при рівномірному русі, треба швидкість тіла помножити на час руху.
Якщо ж відомі шлях і швидкість, можна знайти час руху. З формули (6.2) отримуємо
(6.3)
Отже, щоб знайти час руху, треба шлях, пройдений тілом, розділити на його швидкість.

1. Який рух називають рівномірним? 2. Що показує швидкість рівномірного руху? 3. Як визначається швидкість при рівномірному русі? 4. Як знаходиться пройдений шлях, якщо відомі швидкість та час руху? 5. Як знаходиться час руху, якщо відомий шлях та швидкість руху? 6. Який рух називають нерівномірним? 7. Як потрібно змінити умови досвіду, зображеного на малюнку 11, щоб рух візка став нерівномірним? Як при цьому зміняться відстані між слідами, що залишаються краплями, що падають? 8. Як перебуває середня швидкість? 9. Які величини називають векторними? Як їх зображують на малюнках?
Експериментальні завдання. 1. Визначте середню швидкість, з якою ви пробігаєте 100 м. 2. Якщо у вас вдома є іграшковий заводний автомобіль, то, зробивши необхідні вимірювання, знайдіть середню швидкість, з якою він переміщається. Результати вимірювань та обчислень запишіть у зошит.

Ця тема буде корисна не лише учням середньої школи, а й навіть дорослим. Крім того, стаття буде цікавою батькам, які бажають пояснити своїм дітям прості речі з природничих наук. Серед дуже важливих тем- це швидкість у фізиці.

Досить часто учні що неспроможні розібратися у вирішенні завдань, відрізнити існуючі види швидкостей, а ще складніше зрозуміти наукові визначення. Тут ми розглянемо все доступнішою мовою, щоб було не тільки все зрозуміло, але навіть цікаво. А ось запам'ятати деякі речі все ж таки доведеться, так як технічні науки(фізика та математика) вимагають заучувати напам'ять формули, одиниці виміру і, звичайно, значення символів у кожній формулі.

Де трапляється?

Для початку пригадаємо, що ця тема відноситься до такого розділу фізики як механіка, підрозділу "Кінематика". Крім того, вивчення швидкості на цьому не закінчується, воно буде і в наступних розділах:

• оптика,
• коливання та хвилі,
• термодинаміка,
• квантова фізика тощо.

Також поняття «швидкість» зустрічається в хімії, біології, географії, інформатиці. У фізиці тема "швидкість" зустрічається найчастіше і вивчається поглиблено.

Крім того, це слово вживається у повсякденному житті всіма нами, особливо серед автомобілістів, водіїв транспортної техніки. Навіть досвідчені кулінари іноді використовують фразу, наприклад, "збити яєчні білки міксером на середній швидкості".

Що таке швидкість?

Швидкість у фізиці – це кінематична величина. Це означає відстань, яка долається тілом за якийсь проміжок часу. Припустимо, хлопець рухається від будинку до магазину, долаючи двісті метрів за одну хвилину. Навпаки, його старенька бабуся пройде тимж маршрутом за шість хвилин дрібними кроками. Тобто хлопець переміщається набагато швидше за свою літню родичку, оскільки розвиває швидкість набагато більше, роблячи дуже швидкі довгі кроки.

Те саме варто сказати про автомобіль: одна машина їде швидше, а інша повільніше, тому що швидкості руху різні. Пізніше ми розглянемо численні приклади, пов'язані з цим поняттям.

Формула

На уроці у школі обов'язково розглядається формула швидкості у фізиці у тому, щоб було зручно вирішувати завдання.

• V – це, відповідно, швидкість руху;
• S - відстань, яка долається тілом при переміщенні від однієї точки у просторі до іншої;
• t – час переміщення.

Слід запам'ятати формулу, тому що вона стане в нагоді в майбутньому при вирішенні безлічі завдань і не тільки. Наприклад, вам може стати цікаво, з якою швидкістю дійдете від дому до роботи чи місця навчання. Але ви заздалегідь можете дізнатися відстань по карті в смартфоні або комп'ютері, або за паперовим варіантом, знаючи масштаб і маючи при собі лінійку. Далі ви засікаєте час перед тим, як почати рух. Прийшовши на місце призначення, дивіться, скільки хвилин чи годин потрібно пройти без зупинки.

У чому вимірюється?

Швидкість найчастіше вимірюється за системою одиниць СІ. Нижче представлені не лише одиниці, а й приклади того, де вони використовуються:

• км/год (кілометр на годину) – транспорт;
• м/с (метр за секунду) - вітер;
• км/с (кілометр на секунду) – космічні об'єкти, ракети;
• мм/год (міліметр на годину) – рідини.

Давайте для початку розберемося, звідки взялася дрібна межа і чому одиниця виміру саме така. Зверніть увагу з фізики на формулу швидкості. Що ви бачите? У чисельнику стоїть S (відстань, шлях). У чому вимірюється відстань? За кілометри, метри, міліметри. У знаменнику, відповідно, t (час) – години, хвилини, секунди. Звідси і одиниці виміру величини саме такі, як представлені на початку розділу.

Закріпимо із Вами вивчення формули швидкості у фізиці так: яке відстань подолає тіло за конкретний проміжок часу? Наприклад, людина пройде 5 кілометрів за 1 годину. Разом: швидкість руху людини – 5 км/год.

Від чого залежить?

Нерідко вчителі запитують учнів: "Від чого залежить швидкість?". Школярі часто губляться і знають, що сказати. Насправді все дуже просто. Достатньо подивитись на формулу, щоб випливла підказка. Швидкість тіла у фізиці залежить від часу руху та відстані. Якщо невідомий хоча б один із цих параметрів, вирішити завдання буде неможливо. Крім того, у прикладі можна зустріти інші види швидкостей, про які йтиметься в наступних розділах цієї статті.

У багатьох завданнях з кінематики доводиться будувати графіки залежності, де з осі Х - час, а з осі Y - відстань, шлях. За такими зображення можна легко оцінити характер швидкості руху. Варто зазначити, що у багатьох професіях, пов'язаних із транспортом, електричними машинами часто застосовуються графіки. Наприклад, на залізниці.

У потрібний момент вимірюємо швидкість

Є ще одна тема, яка лякає учнів середньої школи – миттєва швидкість. У фізиці це поняття зустрічається як визначення величини швидкості миттєвий проміжок часу.

Давайте розглянемо простий приклад: машиніст веде поїзд, його помічник спостерігає за швидкістю руху іноді. Слід проконтролювати, з якою швидкістю рухається поїзд саме зараз. Помічник машиніста повідомляє о 16 годині 00 хвилин, що швидкість дорівнює 117 км/год. Це і є миттєва швидкість, зафіксована рівно о 4 годині вечора. За три хвилини швидкість стала 98 км/год. Це теж миттєва швидкість щодо 16 годин 3 хвилин.

Початок руху

Без початкової швидкості фізика не становить практично жодного руху транспортної техніки. Що це за параметр? Це швидкість, з якої починає рух об'єкт. Допустимо, машина не може починати рух моментально зі швидкістю 50 км/год. Їй треба розігнатися. Коли водій натискає педаль, автомобіль плавно починає рух, наприклад, зі швидкістю спочатку 5 км/год, потім поступово 10 км/год, 20 км/год тощо (5 км/год є початкова швидкість).

Звичайно, можна зробити різкий старт, Який буває у бігунів-спортсменів, при ударі тенісного м'яча ракеткою, але все одно завжди існує початкова швидкість. Її немає за нашими мірками тільки у зірок, планет та супутників нашої Галактики, оскільки ми не знаємо, коли почався рух і яким чином. Адже до самої смерті космічні об'єкти не можуть зупинятися, вони завжди рухаються.

Рівномірна швидкість

Швидкість у фізиці – це сукупність окремих явищ та характеристик. Розрізняють також рівномірний та нерівномірний рух, криволінійний та прямолінійний. Давайте наведемо приклад: людина йде прямою дорогою з однаковою швидкістю долаючи з точки А в точку В відстань 100 метрів.

З одного боку, це можна назвати прямолінійною та рівномірною швидкістю. Але якщо приєднати людині дуже точні датчики швидкості, маршруту, то можна помітити, що різниця все ж таки є. Нерівномірна швидкість – це коли швидкість регулярно чи постійно змінюється.

У побуті та техніці

Швидкість руху у фізиці існує всюди. Навіть мікроорганізми переміщаються, хай і з дуже повільною швидкістю. Варто відзначити, що є обертання, яке характеризується також швидкістю, але має одиницю виміру - об/хв (обороти за хвилину). Наприклад, швидкість обертання барабана в пральної машини. Ця одиницявимірювання використовується усюди, де є механізми та машини (двигуни, мотори).

У географії та хімії

Навіть вода має швидкість руху. Фізика є лише дочірньою наукою у сфері процесів, що відбуваються в природі. Допустимо, швидкість вітру, хвилі в морі - це все вимірюється звичними фізичними параметрами, величинами.

Напевно, багато хто з вас знайомий із фразою «швидкість хімічної реакції». Тільки хімії це має інше значення, оскільки мають на увазі, який час відбудеться той чи інший процес. Наприклад, марганцівка швидше розчиниться у воді, якщо збовтати посудину.

Швидкість-невидимка

Існують невидимі явища. Наприклад, ми не можемо бачити, як рухаються частинки світла, різних випромінювань, як поширюється звук. Але якби не було руху їх частинок, то жодне з цих явищ не існувало б у природі.

Інформатика

Практично кожна сучасна людина стикається з поняттям "швидкість" під час роботи на комп'ютері:

• швидкість інтернету;
• швидкість завантаження сторінок;
• швидкість завантаження процесора тощо.

Прикладів швидкості руху у фізиці можна навести безліч.

Уважно прочитавши статтю, Ви познайомилися з поняттям швидкості, дізналися, що вона собою представляє. Нехай цей матеріал допоможе вам поглиблено вивчити розділ «Механіка», виявити до нього інтерес і подолати страх у відповідях на уроках. Адже швидкість у фізиці - це поняття, що часто зустрічається, яке легко запам'ятати.

Швидкість- Це кількісна характеристика руху тіла.

Середня швидкість- це фізична величина, що дорівнює відношенню вектора переміщення точки до проміжку часу Δt, за який відбулося це переміщення. Напрямок вектора середньої швидкості збігається із напрямком вектора переміщення Середня швидкість визначається за формулою:

Миттєва швидкість, тобто швидкість у момент часу – це фізична величина, рівна межі, якого прагне середня швидкість при нескінченному зменшенні проміжку часу Δt:

Інакше кажучи, миттєва швидкість у час – це ставлення дуже малого переміщення до дуже малому проміжку часу, протягом якого це переміщення сталося.

Вектор миттєвої швидкості спрямований по траєкторії руху тіла (рис. 1.6).

Мал. 1.6. Миттєва швидкість вектор.

В системі СІ швидкість вимірюється в метрах на секунду, тобто одиницею швидкості прийнято вважати швидкість такого рівномірного прямолінійного руху, при якому за секунду тіло проходить шлях в один метр. Одиниця виміру швидкості позначається м/с. Часто швидкість вимірюють в інших одиницях. Наприклад, при вимірі швидкості автомобіля, поїзда тощо. зазвичай використовується одиниця виміру кілометр на годину:

1 км/год = 1000 м/3600 с = 1 м/3,6 с

1 м/с = 3600 км/1000 год = 3,6 км/год

Складання швидкостей

Швидкості руху тіла в різних системахвідліку пов'язує між собою класичний закон складання швидкостей.

Швидкість тіла щодо нерухомої системи відлікудорівнює сумі швидкостей тіла в рухомий системі відлікута самої рухомої системи відліку щодо нерухомої.

Наприклад, пасажирський потягрухається залізницею зі швидкістю 60 км/год. вагоном цього поїзда йде людина зі швидкістю 5 км/год. Якщо вважати залізницю нерухомою та прийняти її за систему відліку, то швидкість людини щодо системи відліку (тобто відносно залізниці), дорівнюватиме складання швидкостей поїзда і людини, тобто

60 + 5 = 65, якщо людина йде в тому ж напрямку, що й поїзд

60 – 5 = 55, якщо людина та поїзд рухаються у різних напрямках

Однак це справедливо лише в тому випадку, якщо людина та поїзд рухаються по одній лінії. Якщо ж людина рухатиметься під кутом, то доведеться враховувати цей кут, згадавши, що швидкість – це Векторна величина.

А тепер розглянемо описаний вище приклад докладніше – з деталями та картинками.

Отже, у нашому випадку залізниця – це нерухома система відліку. Потяг, який рухається цією дорогою – це рухома система відліку. Вагон, яким йде людина, є частиною поїзда.

Зв'яжемо з нерухомою системою відліку (рис. 1.7) систему координат ХОY, а з рухомою системою відліку – систему координат X П О П Y П (див. також розділ Система відліку). А тепер спробуємо знайти швидкість людини щодо нерухомої системи відліку, тобто щодо залізниці.

Це закон складання переміщень. У нашому прикладі переміщення людини щодо залізниці дорівнює сумі переміщень людини щодо вагона та вагона щодо залізниці.

Мал. 1.7. Закон складання переміщень.

Це закон складання швидкостей:

Швидкість тіла щодо нерухомої системи відліку дорівнює сумі швидкостей тіла в рухомій системі відліку та швидкості самої рухомої системи відліку щодо нерухомої.

Як ви думаєте, хто рухається швидше за агроном Васечкін, автомобіль Renaultабо літак Боїнг? Хто з них швидше дістанеться Москви до Краснодара? Відповідь очевидна Renault швидше за Васечкіна, але повільніше за Боїнга.

Тобто ми не лише знаємо, як рухаються різні об'єкти, а й можемо порівняти їхні швидкості. А що таке швидкість у фізиці? Як знайти швидкість тіла і що таке одиниці вимірювання швидкості?

Швидкість у фізиці: як знайти швидкість?

У 7 класі під час уроків фізики вводять поняття швидкості. Без сумніву, всі школярі на цей момент вже знайомі з цим словом і уявляють, що воно означає.

• А також знають, що швидкість вимірюється в км/год та позначається буквою V.

Але пояснити, що таке швидкість у фізиці, які одиниці швидкості, зв'язно навряд чи зможуть. Саме тому це просте, здавалося б, поняття потребує пояснень та розбору.

У фізиці швидкість руху Васечкіна, Renault та Боїнга називають швидкістю їхнього руху.І швидкість ця характеризує, який шлях долає кожен із учасників цієї подорожі за одиницю часу. І якщо в польоті відстань в 1350 кілометрів між Москвою і Краснодаром ми подолаємо за дві години, на машині нам знадобиться ніяк не менше 15 годин, то пішки безшабашний Васечкін зможе в бадьорому темпі якраз пройти всю свою відпустку і прибути на місце лише для того, щоб поцілувати тещу, покуштувати млинців і сісти на літак до Москви, щоби встигнути на роботу в понеділок.

Відповідно, за одиницю часу за годину літак пролетить 670 кілометрів, машина проїде 90 кілометрів, а турист Васечкін відмахає аж п'ять кілометрів дороги. І тоді кажуть, що швидкість літака 670 кілометрів за годину, машини 90 км за годину, а пішохода 5 км/год. Тобто швидкість визначається розподілом пройденого шляху на одиницю часу на годину, на хвилину або на секунду.

Одиниці виміру швидкості

На практиці застосовуються такі одиниці, як км/год, м/с та деякі інші. Позначають швидкість буквою v, відстань буквою s, а час буквою t. Формула для знаходження швидкості у фізицівиглядає так:

• V = s/t,

Де s - пройдений шлях
t - час, витрачений подолання цього шляху

А якщо нам треба перерахувати швидкість не за кілометри на годину, а за метри за секунду, то перерахунок відбувається таким чином. Так як 1 км = 1000 м, а 1 год = 60 хв = 3600 с, то можна записати: 1 км / год = (1000 м) / (3600 с). І тоді швидкість літака дорівнюватиме: 670 км/год=670×(1000 м)/(3600 с)=186м/с

Крім свого числового значення швидкість має ще й напрямок, тому на малюнках швидкість позначають стрілкою і називають векторною величиною.

Середня швидкість у фізиці

Зазначимо ще один момент. У нашому прикладі водій машини вів машину зі швидкістю 90 км/год. Шосе він міг їхати рівномірно з такою швидкістю довгий час. А ось проїжджаючи дорогою різні міста, він то зупинявся на світлофорах, то повз у пробках, то короткими уривками набирав гарну швидкість.

Тобто. його швидкість різних ділянках шляху була нерівномірною. У разі вводять поняття середньої швидкості. Середня швидкість у фізиці позначається V _СРі вважається так само як і швидкість при рівномірному русі. Тільки беруть спільну відстань колії та ділять на загальний час.