מהי מהירות בפיזיקה?

בניגוד למה שנהוג לחשוב, מהירות אינה שווה ערך למהירות. פשוט שים, מְהִירוּת הוא הקצב שבו אובייקט משנה את מיקומו בכיוון נתון, ואילו המהירות היא כמה מהר משהו נע. מהירות ניתנת תמיד כמרחק לאורך זמן, כמו מיילים / קמ'ש או מטר לשנייה, ותמיד צריך להיות כיוון.

מהירות ומהירות

אם אתה רוצה לדעת כמה מהר או איטי משהו נע, אתה רוצה לדעת מהירותו. המהירות לא אומרת לך לכיוון שהאובייקט נע, כמה מהר הוא הולך. דרך נוספת לומר זאת היא שמהירות היא פרופורציונאלית למרחק וביחס הפוך לזמן. כל המשמעות היא שככל שאתה הולך מהר יותר, כך אתה עוצר מרחק רב יותר, או לוקח לך פחות זמן לכסות את אותו מרחק. הנוסחה למהירות כתובה כ:

• הגדרות מדע בסיסיות
• איך מכינים סוללת תפוח אדמה
• איך לנתח צפרדע

מהירות וכיוון שווה למהירות

אם אתה מודד גם את המהירות וגם את כיוון האובייקט, אתה מודד את מהירותו. דרך נוספת לחשוב על המהירות היא שזה שינוי המרחק חלקי שינוי הזמן. כתוצאה מכך, המהירות יכולה להיות שלילית, גם אם אתה הולך טכנית מהר יותר. הנוסחה למהירות נכתבת כ:

מהירות היא וקטור

המהירות היא וקטור. וקטור הוא פשוט מדידה הכוללת גם גודל (גודל) וגם כיוון. פעמים רבות, מדענים משתמשים בחצים כדי לייצג וקטורים. כשאתה משתמש בחצים כדי לייצג מהירות, הדרך שבה החץ מצביע מציינת כיוון וגודל החץ מייצג מהירות. (ככל שהחץ ארוך יותר, המהירות מהירה יותר.) לדוגמה, בתמונה שמתחת החצים מייצגים את המהירות של שלושה עצמים שונים. שני החצים הראשונים, (A ו- B) מכוונים לכיוונים שונים, אך הם באותו אורך. לכן הם מייצגים שני עצמים הנעים באותה מהירות, אך מכוונים לכיוונים מנוגדים וכך יש להם מהירויות שונות. כמו כן, חץ C קצר יותר ולכן הוא נע לאט ביותר, אולם הוא הולך לאותו כיוון כמו A.

כיצד לחשב מהירות ממוצעת

ניתן לחשב את המהירות הממוצעת של אובייקט באמצעות הנוסחה למהירות. לדוגמה, העמד פנים כאילו הכלב שלך רץ צפונה למרחק של 24 מטר ב -2.3 שניות. מה המהירות הממוצעת שלו?

שימו לב שהתשובה ניתנת במטרים לשנייה, וכי הכיוון מצוין.

שינוי כיוון

אז מה קורה אם אתה והחבר שלך הולכים 7 ק'מ מזרחה תוך שעתיים ואז 2.5 ק'מ מערבה תוך שעה אחת? איך מוצאים את המהירות הממוצעת עכשיו? (רמז: זכור שמהירות היא תזוזה חלקי זמן.)

הליכה במעגלים

אתה מחליט שזה יום כל כך נהדר לטיול, אתה הולך ללכת במעגל גדול. אתה מתחיל בנקודה, מסתובב במעגל ובסוף באותה נקודה. לוקח לך שעתיים לעשות את זה. רדיוס המעגל הוא 0.5 מייל.

זה נכון - מכיוון שלא הייתה תזוזה מאז שהתחלת וסיימת באותה נקודה, המהירות שלך היא 0.

מהירות בחיים האמיתיים

אמנם נכון שכנראה לא תצייר גרפים כדי להסביר מהירות בחיים האמיתיים, אך למעשה יש למהירות יישומים בחיים האמיתיים. אולי תעשו טיול בכביש ותצטרכו לדעת להבין כמה זמן ייקח לכם להגיע לאנשהו. כמו כן, אנשים מתכננים שדות תעופה באמצעות נוסחאות כמו אלה כדי לעזור להם להבין כמה זמן המסלול צריך להיות, כך שלמטוס יש מספיק מקום להמריא ולנחות. אין ספק בכך, המהירות היא חלק מעשי בפיזיקה היומיומית.