วิธีคำนวณความเร็ว

ผู้เขียน: Louise Ward
วันที่สร้าง: 3 กุมภาพันธ์ 2021
วันที่อัปเดต: 1 กรกฎาคม 2024
Anonim
หาความเร็ว ระยะทาง เวลา
วิดีโอ: หาความเร็ว ระยะทาง เวลา

เนื้อหา

ความเร็วคือความเร็วที่มันเคลื่อนที่ไปในทิศทางหนึ่งของวัตถุ ในทางคณิตศาสตร์มักคิดว่าความเร็วคือการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของวัตถุเมื่อเวลาผ่านไป แนวคิดพื้นฐานนี้มีอยู่ในปัญหาทางฟิสิกส์มากมาย จะใช้สูตรใดขึ้นอยู่กับสิ่งที่รู้เกี่ยวกับวัตถุเพื่อเลือกสูตรที่เหมาะสมโปรดอ่านบทความนี้อย่างละเอียด

สูตรลดลง

  • ความเร็วเฉลี่ย =
    • ตำแหน่งสุดท้ายตำแหน่งเดิม
    • จุดสิ้นสุดของช่วงเวลาเริ่มต้น
  • ความเร็วเฉลี่ยที่ความเร่งคงที่ =
    • ความเร็วเริ่มต้นความเร็วสุดท้าย
  • ความเร็วเฉลี่ยถ้าความเร่งคงที่เท่ากับ 0 =
  • ความเร็วสุดท้าย =
    • a = ความเร่ง t = เวลา

ขั้นตอน

วิธีที่ 1 จาก 3: ค้นหาความเร็วเฉลี่ย


  1. ค้นหาความเร็วเฉลี่ยเมื่อความเร่งคงที่ หากวัตถุมีความเร่งคงที่สูตรคำนวณความเร็วเฉลี่ยนั้นง่ายมาก: ในนั้นคือความเร็วเริ่มต้นและเป็นความเร็วสุดท้าย แค่ ใช้สูตรนี้หากความเร่งคงที่
    • ตัวอย่างเช่นพิจารณารถไฟที่มีความเร่งคงที่ตั้งแต่ 30 เมตร / วินาทีถึง 80 เมตร / วินาที ความเร็วเฉลี่ยของรถไฟคือ

  2. กำหนดสูตรโดยใช้สถานที่และเวลา คุณสามารถคำนวณความเร็วโดยการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของวัตถุเมื่อเวลาผ่านไป แนวทางนี้สามารถใช้ได้ในทุกกรณี โปรดทราบว่าเว้นแต่ว่าวัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ผลลัพธ์ที่คุณจะคำนวณคือความเร็วเฉลี่ยระหว่างการเคลื่อนที่แทนที่จะเป็นความเร็วทันทีในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง
    • สูตรในกรณีนี้คือ "ตำแหน่งสุดท้าย - ตำแหน่งเริ่มต้นหารด้วยครั้งสุดท้าย - เวลาเริ่มต้น" คุณยังสามารถเขียนสูตรนี้ใหม่เป็น = / Δtหรือ "เปลี่ยนสถานที่เมื่อเวลาผ่านไป"

  3. ค้นหาระยะห่างระหว่างจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด เมื่อวัดความเร็วมีเพียงสองจุดที่ต้องสังเกตจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการเคลื่อนที่ พร้อมกับทิศทางการเคลื่อนที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดจะช่วยให้เราพิจารณาได้ การเคลื่อนไหว กล่าวอีกนัยหนึ่ง เปลี่ยนตำแหน่ง ของวัตถุที่เป็นปัญหา ไม่คำนึงถึงระยะห่างระหว่างสองจุดนี้
    • ตัวอย่าง 1: รถมุ่งหน้าไปทางทิศตะวันออกเริ่มต้นที่ตำแหน่ง x = 5 เมตร หลังจาก 8 วินาทีรถจะอยู่ที่ตำแหน่ง x = 41 เมตร รถเคลื่อนที่ไปไกลแค่ไหนแล้ว?
      • รถเคลื่อนตัวแล้ว (41m-5m) = 36 เมตรไปทางทิศตะวันออก
    • ตัวอย่าง 2: นักดำน้ำกระโดดขึ้นเหนือกระดาน 1 เมตรจากนั้นตกลงไป 5 เมตรก่อนที่จะตกลงน้ำ นักกีฬาเคลื่อนไหวมากแค่ไหน?
      • โดยรวมแล้วนักดำน้ำได้เคลื่อนที่ต่ำกว่าตำแหน่งเดิม 4 เมตรซึ่งหมายความว่าเขาเคลื่อนที่น้อยกว่า 4 เมตรหรืออีกนัยหนึ่งคือ -4 เมตร (0 + 1 - 5 = -4) แม้ว่าระยะเดินทางทั้งหมดจะอยู่ที่ 6 เมตร (1 เมตรขึ้นไปเมื่อกระโดดและ 5 เมตรขึ้นไปเมื่อตก) แต่ปัญหาคือจุดสิ้นสุดของการเคลื่อนที่อยู่ต่ำกว่าตำแหน่งเดิม 4 เมตร
  4. คำนวณการเปลี่ยนแปลงในเวลา หัวข้อที่เป็นปัญหาใช้เวลานานเท่าใดจึงจะไปถึงจุดสิ้นสุด มีแบบฝึกหัดมากมายที่จะให้ข้อมูลนี้ หากไม่เป็นเช่นนั้นคุณสามารถกำหนดได้โดยการลบจุดแรกออกจากจุดสิ้นสุด
    • ตัวอย่าง 1 (ต่อ): งานที่กำหนดบอกว่ารถใช้เวลา 8 วินาทีในการเดินทางตั้งแต่ต้นจนจบดังนั้นนี่คือจำนวนเวลาที่เปลี่ยนแปลง
    • ตัวอย่าง 2 (ต่อ): ถ้านักเตะกระโดดในเวลา t = 7 วินาทีและกินน้ำต่อที่ t = 8 วินาทีเวลาที่เปลี่ยนไป = 8 วินาที - 7 วินาที = 1 วินาที
  5. หารระยะทางด้วยเวลาเดินทาง ในการกำหนดความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่เราหารระยะทางที่เดินทางด้วยเวลาทั้งหมดที่ใช้และกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่คุณจะได้รับความเร็วเฉลี่ยของวัตถุนั้น
    • ตัวอย่าง 1 (ต่อ): รถแล่นไป 36 เมตรใน 8 วินาที เรามี 4.5 ม. / วินาที ไปทางทิศตะวันออก.
    • ตัวอย่าง 2 (ต่อ): นักกีฬาเคลื่อนที่เป็นระยะทาง -4 เมตรใน 1 วินาที เรามี -4 ม. / วินาที. (ในการเคลื่อนที่ทางเดียวตัวเลขเชิงลบมักจะหมายถึง "ลง" หรือ "ไปทางซ้าย" ในตัวอย่างนี้เราสามารถพูดว่า "4 m / s ในทิศทางลง")
  6. ในกรณีของการเคลื่อนที่สองทาง การออกกำลังกายบางอย่างไม่ได้เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวในแนวเส้นคงที่ หากวัตถุเปลี่ยนทิศทางในบางจุดคุณต้องสร้างกราฟและแก้ปัญหาเรขาคณิตเพื่อหาระยะทาง
    • รายการ 3: คนหนึ่งเดินไปทางตะวันออก 3 เมตรจากนั้นหมุน 90 องศาและไปทางเหนืออีก 4 เมตร คนนี้ย้ายไปเท่าไหร่แล้ว?
      • วาดกราฟและเชื่อมต่อจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดเข้ากับเส้น เราได้สามเหลี่ยมมุมฉากโดยใช้คุณสมบัติของสามเหลี่ยมมุมฉากเราจะหาความยาวด้านข้าง ในตัวอย่างนี้การกระจัดคือ 5 เมตรทางตะวันออกเฉียงเหนือ
      • บางครั้งครูของคุณอาจขอให้คุณหาทิศทางการเคลื่อนไหวที่แน่นอน (มุมแนวนอนด้านบน) คุณสามารถใช้คุณสมบัติทางเรขาคณิตหรือวาดเวกเตอร์เพื่อแก้ปัญหานั้นได้
    โฆษณา

วิธีที่ 2 จาก 3: ค้นหาความเร็วที่ทราบการเร่งความเร็ว

  1. สูตรสำหรับความเร็วของวัตถุที่มีความเร่ง การเร่งความเร็วคือการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว ความเร็วจะแตกต่างกันอย่างสม่ำเสมอเมื่อความเร่งคงที่ เราสามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงนี้ได้โดยการคูณความเร่งด้วยเวลาต่อไปนี้บวกกับความเร็วเริ่มต้น:
    • หรือ "ความเร็วสุดท้าย = ความเร็วเริ่มต้น + (ความเร่ง * เวลา)"
    • บางครั้งความเร็วเริ่มต้นจะเขียนเป็น ("velocity at time t = 0")
  2. คำนวณผลคูณของการเร่งความเร็วและเวลา ผลคูณของความเร่งและเวลาแสดงให้เห็นว่าความเร็วเพิ่มขึ้น (หรือลดลง) อย่างไรในช่วงเวลานั้น
    • ตัวอย่างเช่น: รถไฟเดินทางไปทางเหนือด้วยความเร็ว 2 เมตร / วินาทีและความเร่ง 10 เมตร / วินาที ความเร็วของรถไฟจะเพิ่มขึ้นเท่าใดใน 5 วินาทีข้างหน้า?
      • a = 10 เมตร / วินาที
      • t = 5 วินาที
      • ความเร็วเพิ่มขึ้น (a * t) = (10 m / s * 5 s) = 50 m / s
  3. บวกความเร็วเริ่มต้น เมื่อเราทราบการเปลี่ยนแปลงของความเร็วเราจะนำค่านี้ไปบวกกับความเร็วเริ่มต้นของวัตถุเพื่อให้ได้ความเร็วที่พบ
    • ตัวอย่าง (ต่อ): ในตัวอย่างนี้ความเร็วของรถไฟหลังจาก 5 วินาทีเป็นเท่าไร?
  4. กำหนดทิศทางการเคลื่อนไหว ไม่เหมือนกับความเร็วความเร็วจะสัมพันธ์กับทิศทางการเคลื่อนที่เสมอ ดังนั้นอย่าลืมสังเกตทิศทางการเคลื่อนที่เมื่อต้องใช้ความเร็วเสมอ
    • ในตัวอย่างข้างต้นเนื่องจากเรือเคลื่อนที่ไปทางเหนือเสมอและไม่ได้เปลี่ยนทิศทางในช่วงเวลานั้นความเร็วของมันคือ 52 m / s ไปทางเหนือ
  5. แก้แบบฝึกหัดที่เกี่ยวข้อง เมื่อคุณทราบความเร่งและความเร็วของวัตถุ ณ เวลาใดเวลาหนึ่งแล้วคุณสามารถใช้สูตรนี้เพื่อคำนวณความเร็วในเวลาใดก็ได้ โฆษณา

วิธีที่ 3 จาก 3: ความเร็วแบบวงกลม

  1. สูตรคำนวณความเร็วของการเคลื่อนที่เป็นวงกลม ความเร็วของการเคลื่อนที่เป็นวงกลมคือความเร็วที่วัตถุต้องการเพื่อให้บรรลุเพื่อรักษาวงโคจรวงกลมรอบวัตถุอื่นเช่นดาวเคราะห์หรือวัตถุที่มีน้ำหนัก
    • ความเร็ววงกลมของวัตถุคำนวณโดยการหารเส้นรอบวงของวงโคจรด้วยเวลาในการเคลื่อนที่
    • สูตรมีดังนี้:
      • v = / ที
    • หมายเหตุ: 2πrคือเส้นรอบวงของวิถีการเคลื่อนที่
    • คือ "รัศมี"
    • ที คือ "เวลาเคลื่อนไหว"
  2. คูณรัศมีของวิถีการเคลื่อนที่ด้วย2π ขั้นตอนแรกคือการคำนวณขอบเขตของวงโคจรโดยการหาผลคูณของรัศมีและ2π หากคุณไม่ใช้เครื่องคิดเลขคุณจะได้รับπ = 3.14
    • ตัวอย่างเช่นคำนวณความเร็ววงกลมของวัตถุที่มีรัศมีของวิถี 8 เมตรในช่วง 45 วินาที
      • r = 8 ม
      • T = 45 วินาที
      • เส้นรอบวง = 2πr = ~ (2) (3.14) (8 ม.) = 50.24 ม
  3. หารเส้นรอบวงด้วยเวลาเคลื่อนที่ ในการคำนวณความเร็วในการเคลื่อนที่แบบวงกลมของวัตถุในปัญหาเรานำเส้นรอบวงที่เราเพิ่งหารด้วยเวลาการเคลื่อนที่ของวัตถุ
    • ตัวอย่างเช่น: v = / ที = / 45 วินาที = 1.12 ม. / วินาที
      • ความเร็ววงกลมของวัตถุคือ 1.12 m / s
    โฆษณา

คำแนะนำ

  • เมตรต่อวินาที (m / s) เป็นหน่วยความเร็วมาตรฐาน ตรวจสอบว่าระยะทางเป็นเมตรและเวลาเป็นวินาทีสำหรับความเร่งหน่วยมาตรฐานคือเมตรต่อวินาทีต่อวินาที (m / s)