Tốc độ

Bách khoa toàn thư hé Wikipedia

Cơ học tập cổ điển
Một phần của chuỗi nội dung bài viết về
Định luật 2 của Newton về đem động Bạn đang xem: tốc độ trung bình là gì
Lịch sử Dòng thời gian Sách giáo khoa
Các nhánh Ứng dụng Thiên thể Môi ngôi trường liên tục Dynamics Chuyển động học Tĩnh học Thống kê
Động học tập hóa học điểm Vị trí Độ dịch chuyển Thời gian Hệ quy chiếu Vận tốc Vận tốc trung bình Vận tốc tức thời Gia tốc Gia tốc tức thời Gia tốc trung bình Không gian
Động lực học tập hóa học điểm Lực Trọng lực Lực pháp tuyến Lực ma mãnh sát Lực đàn hồi Lực căng Lực cản Ba toan luật Newton Định luật loại nhất của Newton Định luật loại nhì của Newton Định luật loại tía của Newton
Năng lượng và chỉ bảo toàn năng lượng Năng lượng Công Công suất Cơ năng Động năng Thế năng Thế năng đàn hồi Thế năng hấp dẫn Đinh lí công - động năng Định luật bảo toàn năng lượng
Cơ học tập vật rắn Chuyển động con quay của vật rắn Vị trí góc Trục quay Đường mốc Độ dời góc Vận tốc góc Vận tốc góc trung bình Vận tốc góc tức thời Gia tốc góc Gia tốc góc trung bình Gia tốc góc tức thời Động năng quay Quán tính quay Định lí trục tuy nhiên song Mômen quay Định luật loại nhì của Newton bên dưới dạng góc Công quay Vật lăn Mômen động lượng Định luật bảo toàn mômen động lượng Tiến động của con cái quay Cân vì thế tĩnh
Hệ phân tử và Tương tác hạt Khối tâm Định luật loại nhì của Newton mang đến hệ hạt Động lượng Định luật bảo toàn động lượng Va chạm Định lí xung lượng - động lượng Va vấp đàn hồi một chiều Va vấp ko đàn hồi Va vấp nhì chiều
Dao mô tơ và Sóng cơ Tần số Chu kì Chuyển động điều hoà đơn giản Biên độ Pha (dao động cơ) Hằng số pha Biên phỏng vận tốc Biên phỏng gia tốc Dao động tử điều hoà tuyến tính Con lắc Con nhấp lên xuống xoắn Con nhấp lên xuống đơn Con nhấp lên xuống vật lí Chuyển động điều hoà tắt dần Dao động chống bức Sự nằm trong hưởng Sóng ngang Sóng dọc Sóng sin tính Bước sóng Giao sứt sẹo sóng cơ Sóng dừng Sóng âm Cường phỏng âm Mức độ mạnh âm Phách Hiệu ứng Doppler Sóng xung kích
Các ngôi nhà khoa học Kepler Galileo Huygens Newton Horrocks Halley Daniel Bernoulli Johann Bernoulli Euler d'Alembert Clairaut Lagrange Laplace Hamilton Poisson Cauchy Routh Liouville Appell Gibbs Koopman von Neumann
Cổng vấn đề Vật lý Thể loại
x t s

Trong dùng từng ngày và vô vận động học tập, tốc độ của một vật là kích cỡ của sự việc thay cho thay vị trí của nó; vì thế nó là 1 trong đại lượng vô phía.^[1] Tốc phỏng trung bình của vật vô một khoảng chừng thời hạn là quãng đàng vật cút được phân chia mang đến thời hạn của khoảng chừng thời hạn đó;^[2] vận tốc tức thời là số lượng giới hạn của vận tốc tầm khi khoảng chừng thời hạn tiến thủ ngay gần cho tới 0.

Tốc phỏng với loại vẹn toàn của khoảng cách phân chia mang đến thời hạn. Đơn vị SI của vận tốc là mét bên trên giây, tuy nhiên những đơn vị chức năng thông dụng nhất của vận tốc trong những việc dùng từng ngày là km từng giờ hoặc, ở Mỹ và Anh, dặm một giờ. Đối với phượt mặt hàng ko và mặt hàng hải, nút (knot) thông thường được dùng.

Tốc phỏng nhanh nhất có thể hoàn toàn có thể tuy nhiên tích điện hoặc vấn đề hoàn toàn có thể tương truyền, theo dõi thuyết kha khá hẹp, là vận tốc độ sáng vô chân ko c = 299792458 mét / giây (xấp xỉ 1079000000 km/h hoặc 671000000 mph). Vật hóa học ko thể đạt cho tới vận tốc độ sáng, vì thế điều này tiếp tục yên cầu một lượng tích điện vô hạn. Trong cơ vật lý thuyết kha khá, định nghĩa phỏng nhanh chóng thay cho thế phát minh cổ xưa về vận tốc.

Định nghĩa[sửa | sửa mã nguồn]

Định nghĩa lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Nhà cơ vật lý người Ý Galileo Galilei thông thường được nghĩ rằng người thứ nhất đo vận tốc bằng phương pháp kiểm tra khoảng cách được chứa đựng và thời hạn nó cần thiết. Galileo khái niệm vận tốc là khoảng cách cút được bên trên một đơn vị chức năng thời hạn.^[3] Tại dạng phương trình, bại liệt là

trong bại liệt là vận tốc, là khoảng cách, và là thời hạn. Ví dụ, một người cút xe đạp điện cút được quãng đàng 30 mét vô thời hạn 2 giây thì với véc tơ vận tốc tức thời là 15 mét một giây. Các vật thể vận động thông thường với sự thay cho thay đổi về vận tốc (một cái xe hơi hoàn toàn có thể dịch rời dọc từ một đường phố với véc tơ vận tốc tức thời 50 km/h, đủng đỉnh về 0 km/h, và tiếp sau đó đạt 30 km/h).

Tốc phỏng tức thời[sửa | sửa mã nguồn]

Tốc phỏng bên trên 1 thời điểm này bại liệt, hoặc được giả thiết là ko thay đổi vô một khoảng chừng thời hạn rất rất cụt, được gọi là tốc phỏng tức thời. phẳng phiu quan điểm vô đồng hồ thời trang vận tốc, người tao hoàn toàn có thể phát âm được vận tốc tức thời của xe hơi bên trên ngẫu nhiên thời khắc này.^[3] Một cái xe hơi cút với véc tơ vận tốc tức thời 50 km/h thông thường cút vô thấp hơn một giờ với vận tốc ko thay đổi, tuy nhiên nế như đó cút với vận tốc bại liệt vô một giờ, nó sẽ bị cút được 50 km. Nếu xe đua tiếp với véc tơ vận tốc tức thời bại liệt vô nửa giờ thì xe cộ cút được 50% quãng đàng bại liệt (25 km). Nếu chỉ kế tiếp vô một phút, nó sẽ bị bao hàm khoảng chừng 833 m.

Theo thuật ngữ toán học tập, vận tốc tức thời được khái niệm là kích cỡ của véc tơ vận tốc tức thời tức thời , tức là, đạo hàm của địa điểm so với thời gian:^[2]^[4]

Xem thêm: muốn tính diện tích hình tròn

Nếu là phỏng nhiều năm của quãng đàng (còn gọi là quãng đường) cút được cho tới thời khắc , vận tốc vì thế đạo hàm thời hạn của :^[2]

Trong tình huống đặc biệt quan trọng khi véc tơ vận tốc tức thời ko thay đổi (nghĩa là vận tốc ko thay đổi bên trên một đàng thẳng), điều này hoàn toàn có thể được giản dị hóa trở thành . Tốc phỏng tầm vô một khoảng chừng thời hạn hữu hạn là tổng quãng đàng đã đi được phân chia mang đến khoảng chừng thời hạn.

Tốc phỏng trung bình[sửa | sửa mã nguồn]

Khác với vận tốc tức thời, vận tốc trung bình được khái niệm là tổng quãng lối đi được phân chia mang đến khoảng chừng thời hạn. Ví dụ, nếu như bạn tài xế một quãng đàng nhiều năm 80 km trong một giờ thì vận tốc tầm là 80 km/h. Tương tự động, nếu như bạn cút được 320 km vô 4 giờ thì vận tốc tầm cũng chính là 80 km/h. Khi một khoảng cách tính vì thế km (km) được phân chia mang đến thời hạn vì thế giờ (h), thành quả tính vì thế km bên trên giờ (km/h).

Tốc phỏng tầm ko tế bào mô tả sự thay cho thay đổi vận tốc hoàn toàn có thể xẩy ra trong tầm thời hạn ngắn lại hơn (vì nó là toàn cỗ quãng đàng được phân chia mang đến tổng thời hạn di chuyển), và chính vì thế vận tốc trung thông thường khá không giống với độ quý hiếm của vận tốc tức thời.^[3] Nếu vận tốc tầm và thời hạn dịch rời được biết, thì khoảng cách dịch rời hoàn toàn có thể được xem bằng phương pháp bố trí lại khái niệm thành

Sử dụng phương trình này mang đến vận tốc tầm là 80 km một giờ vô một chuyến du ngoạn 4 giờ, khoảng cách tính được là 320 km.

Được thể hiện tại vì thế ngôn từ trang bị thị, phỏng dốc của một đàng tiếp tuyến bên trên ngẫu nhiên điểm này của trang bị thị khoảng chừng cách-thời gian trá là vận tốc tức thời bên trên đặc điểm này, trong những khi phỏng dốc của đàng chão cung của và một trang bị thị là vận tốc tầm trong tầm thời hạn cút bên trên chão cung. Tốc phỏng tầm của một vật là Vav = s ÷ t

Sự khác lạ thân ái vận tốc và vận tốc[sửa | sửa mã nguồn]

Tốc phỏng chỉ biểu thị vận tốc của một vật đang được vận động, trong những khi vận tốc tế bào mô tả cả vận tốc và phía tuy nhiên vật thể đang được vận động.^[5] Nếu một cái xe hơi được nghĩ rằng cút với véc tơ vận tốc tức thời 60 km/h, tốc độ của chính nó đang được xác lập. Tuy nhiên, nếu như nhận định rằng con xe đang được vận động với véc tơ vận tốc tức thời 60 km/h về phía bắc, vận tốc của chính nó hiện tại đang được xác lập.

Sự khác lạ rộng lớn hoàn toàn có thể được trao thấy khi kiểm tra vận động xung quanh một vòng tròn xoe. Khi một vật vận động theo dõi đàng tròn xoe và con quay quay về điểm xuất phân phát, vận tốc tầm của chính nó vì thế 0, tuy nhiên tốc độ tầm của chính nó được nhìn thấy bằng phương pháp phân chia chu vi của vòng tròn xoe mang đến thời hạn quan trọng nhằm vận động xung quanh vòng tròn xoe. Như vậy là vì vận tốc tầm được xem bằng phương pháp chỉ kiểm tra phỏng dịch đem thân ái điểm đầu và điểm cuối, trong những khi tốc độ tầm chỉ kiểm tra tổng quãng đàng đã đi được.

Tốc phỏng tiếp tuyến[sửa | sửa mã nguồn]

Tốc phỏng tuyến tính là quãng lối đi được bên trên một đơn vị chức năng thời hạn, còn tốc phỏng tiếp tuyến (hay véc tơ vận tốc tức thời tiếp tuyến) là vận tốc tuyến tính của một vật vận động dọc từ một đàng tròn xoe.^[6] Một điểm ở mép ngoài của vòng xoay hoặc bàn xoay tiếp tục dịch rời được một khoảng cách to hơn vô một vòng xoay hoàn hảo đối với điểm ngay gần tâm rộng lớn. Di mang 1 quãng đàng to hơn vô và một thời hạn tức là một vận tốc to hơn, và vì thế vận tốc tuyến tính ở rìa ngoài của một vật thể con quay to hơn ở ngay gần trục rộng lớn. Tốc phỏng này dọc từ đàng tròn xoe được gọi là tốc phỏng tiếp tuyến vì thế vị trí hướng của vận động tiếp tuyến với chu vi của đàng tròn xoe. Đối với vận động tròn xoe, thuật ngữ vận tốc trực tiếp và vận tốc tiếp tuyến được dùng thay cho thế lẫn nhau và cả nhì đều dùng những đơn vị chức năng là m / s, km/h và những đơn vị chức năng không giống.

Tốc phỏng con quay (hay tốc phỏng góc) tương quan cho tới số vòng xoay bên trên một đơn vị chức năng thời hạn. Tất cả những thành phần của một cái đu con quay cứng hoặc bàn xoay đều xoay quanh trục con quay vô và một khoảng chừng thời hạn. Do bại liệt, toàn bộ những thành phần với nằm trong vận tốc con quay, hoặc nằm trong số vòng xoay hoặc số vòng xoay bên trên một đơn vị chức năng thời hạn. Người tao thông thường biểu thị vận tốc con quay theo dõi số vòng xoay bên trên phút (RPM) hoặc theo dõi số "radian" con quay được vô một đơn vị chức năng thời hạn. Có thấp hơn 6 radian vô một vòng xoay trọn vẹn (chính xác là 2 π radian). Khi một phía được gán mang đến vận tốc con quay, nó được gọi là véc tơ vận tốc tức thời con quay hoặc véc tơ vận tốc tức thời góc. Vận tốc con quay là 1 trong vectơ có tính rộng lớn là vận tốc con quay.

Tốc phỏng tiếp tuyến và vận tốc con quay với tương quan với nhau: RPM càng rộng lớn, vận tốc tính vì thế mét bên trên giây càng rộng lớn. Tốc phỏng tiếp tuyến tỷ trọng thuận với vận tốc con quay bên trên ngẫu nhiên khoảng cách cố định và thắt chặt này kể từ trục con quay.^[6] Tuy nhiên, vận tốc tiếp tuyến, không như vận tốc con quay, tùy thuộc vào khoảng cách xuyên tâm (khoảng cơ hội kể từ trục). Đối với cùng 1 bệ con quay với vận tốc con quay cố định và thắt chặt, vận tốc tiếp tuyến ở tâm vì thế ko. Về phía cạnh của nền tảng, vận tốc tiếp tuyến tăng tỷ trọng với khoảng cách kể từ trục.^[7] Tại dạng phương trình:

trong bại liệt v là vận tốc tiếp tuyến và ω (chữ kiểu mẫu Hy Lạp là omega) là vận tốc con quay. Một vận động nhanh chóng rộng lớn nếu như vận tốc con quay tăng (một độ quý hiếm to hơn mang đến ω) và một cũng vận động nhanh chóng rộng lớn nếu như xẩy ra vận động xa cách trục (một độ quý hiếm to hơn mang đến r). Di đem xa cách trục con quay gấp rất nhiều lần ở tâm và chúng ta vận động nhanh chóng gấp rất nhiều lần. Di thể hiện xa cách tía đợt và chúng ta với vận tốc tiếp tuyến vội vàng tía đợt. Trong ngẫu nhiên loại hệ con quay này, vận tốc tiếp tuyến tùy thuộc vào khoảng cách chúng ta không ở gần trục con quay.

Xem thêm: tính diện tích hình chữ nhật lớp 3

Khi những đơn vị chức năng phù hợp được dùng mang đến vận tốc tiếp tuyến v, vận tốc con quay ω và khoảng cách nửa đường kính r, tỷ trọng thuận của v đối với tất cả r và ω trở nên phương trình chủ yếu xác

Do bại liệt, vận tốc tiếp tuyến tiếp tục tỷ trọng thuận với r khi toàn bộ những thành phần của khối hệ thống đôi khi với nằm trong ω, như so với bánh xe cộ, đĩa.