Нажмите "Enter", чтобы перейти к содержанию

Как определить скорость: Как найти время, скорость и расстояние

Содержание

Как найти время, скорость и расстояние

Расстояние

Мы постоянно ходим пешком и ездим на транспорте из одной точки в другую. Давайте узнаем, как можно посчитать это пройденное расстояние.

Расстояние — это длина от одного пункта до другого.

  • Например: расстояние от дома до школы 3 км, от Москвы до Петербурга 705 км.

Расстояние обозначается латинской буквой s.

Единицы расстояния чаще всего выражаются в метрах (м), километрах (км).

Формула пути

Чтобы найти расстояние, нужно умножить скорость на время движения:

s = v × t

Скорость

Двигаться со скоростью черепахи — значит медленно, а со скоростью света — значит очень быстро. Сейчас узнаем, как пишется скорость в математике и как ее найти по формуле.

Скорость определяет путь, который преодолеет объект за единицу времени.

Скорость обозначается латинской буквой v.

Проще говоря, скоростью называют расстояние, пройденное телом за единицу времени.

Впервые формулу скорости проходят на математике в 5 классе. Сейчас мы ее сформулируем и покажем, как ее использовать.

Формула скорости

Чтобы найти скорость, нужно разделить путь на время:

v = s : t

Показатели скорости чаще всего выражаются в м/сек или км/час.

Скорость сближения — это расстояние, которое прошли два объекта навстречу друг другу за единицу времени. Чтобы найти скорость сближения, нужно сложить скорости объектов.

Скорость удаления — это расстояние, которое увеличивается за единицу времени между двумя объектами, которые движутся в противоположных направлениях.

Чтобы найти скорость удаления, нужно сложить скорости объектов.

Чтобы найти скорость удаления при движении в одном направлении, нужно из большей скорости вычесть меньшую скорость.

Время

Время — самое дорогое, что у нас есть. Но кроме философии, у времени есть важная роль и в математике.

Время — это продолжительность каких-то действий, событий.

  • Например: от метро до дома — 10 минут, от дома до дачи — 2 часа.

Время движения обозначается латинской буквой t.

Чаще всего вам будут встречаться такие единицы времени, как секунды, минуты и часы.

Формула времени

Чтобы найти время, нужно разделить расстояние на скорость:

t = s : v

Эта формула пригодится, если нужно узнать, за какое время тело преодолеет то или иное расстояние.

Взаимосвязь скорости, времени, расстояния

Скорость, время и расстояние связаны между собой очень крепко. Одно без другого даже сложно представить.

Если известны скорость и время движения, то можно найти расстояние. Оно равно скорости, умноженной на время: s = v × t.

Задачка 1. Мы вышли из дома и направились в гости в соседний двор. Мы дошли до соседнего двора за 15 минут. Фитнес-браслет показал, что наша скорость была 50 метров в минуту. Какое расстояние мы прошли?

Как рассуждаем:

Если за одну минуту мы прошли 50 метров, то сколько таких пятьдесят метров мы пройдем за 10 минут? Умножив 50 метров на 15, мы определим расстояние от дома до магазина:

v = 50 м/мин

t = 15 мин

s = v × t = 50 × 15 = 750 м

Ответ: мы прошли 750 метров.

Если известно время и расстояние, то можно найти скорость: v = s : t.

Задачка 2. Двое школьников решили проверить, кто быстрее добежит от двора до спортплощадки. Расстояние между двором и площадкой — 100 метров. Первый школьник добежал за 25 секунд, второй за 50 секунд. Кто добежал быстрее?

Как рассуждаем:

Быстрее добежал тот, кто за 1 секунду пробежал большее расстояние. Говорят, что у него скорость движения больше. В этой задаче скорость школьников — это расстояние, которое они пробегают за 1 секунду.

Чтобы найти скорость, нужно расстояние разделить на время движения. Найдем скорость первого школьника: для этого разделим 100 метров на время движения первого школьника, то есть на 25 секунд:

100 : 25 = 4

Если расстояние дано в метрах, а время движения в секундах, то скорость измеряется в метрах в секунду (м/с). Если расстояние дано в километрах, а время движения в часах, скорость измеряется в километрах в час (км/ч).

В нашей задаче расстояние дано в метрах, а время в секундах. Значит, будем измерять скорость в метрах в секунду (м/с).

100 м : 25 с = 4 м/с

Так мы узнали, что скорость движения первого школьника 4 метра в секунду.

Теперь найдем скорость движения второго школьника. Для этого разделим расстояние на время движения второго школьника, то есть на 50 секунд:

100 : 50 = 2

Значит, скорость движения второго школьника составляет 2 метра в секунду.

Сейчас можно сравнить скорости движения каждого школьника и узнать, кто добежал быстрее.

4 (м/с) > 2 (м/с)

Скорость первого школьника больше. Значит, он добежал до спортивной площадки быстрее.

Ответ: первый школьник добежал быстрее.

Если известны скорость и расстояние, то можно найти время: t = s : v.

Задачка 3. От школы до стадиона 500 метров. Мы должны дойти до него пешком. Наша скорость будет 100 метров в минуту. За какое время мы дойдем до стадиона из школы?

Как рассуждаем:

Если за одну минуту мы будем проходить 100 метров, то сколько таких минут со ста метрами будет в 500 метрах?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно 500 метров разделить на расстояние, которое мы будем проходить за одну минуту, то есть на 100. Тогда мы получим время, за которое дойдем до стадиона:

s = 500 м

v = 100 м/мин

t = s : v = 500 : 100 = 5 м

Ответ: от школы до стадиона мы дойдем за 5 минут.

Специально для уроков математики можно распечатать или нарисовать самостоятельно такую таблицу, чтобы быстрее запомнить и применять формулы скорости, времени, расстояния.

Расстояние, скорость, время

В этом уроке мы рассмотрим три физические величины, а именно расстояние, скорость и время.

Расстояние

Расстояние мы уже изучали в уроке единицы измерения. Говоря простым языком, расстояние это длина от одного пункта до другого. (Пример: расстояние от дома до школы 2 километра).

Имея дело с большими расстояниями, в основном они будут измеряться в метрах и километрах. Расстояние обозначается латинской буквой S. Можно обозначить и другой буквой, но буква S общепринята.


Скорость

Скоростью называют расстояние, пройденное телом за единицу времени. Под единицей времени подразумевается 1 час, 1 минута или 1 секунда.

Предположим, что двое школьников решили проверить, кто быстрее добежит от двора до спортплощадки. Расстояние от двора до спортплощадки 100 метров. Первый школьник добежал за 25 секунд. Второй за 50 секунд. Кто добежал быстрее?

Быстрее добежал тот, кто за 1 секунду пробежал бóльшее расстояние. Говорят, что у него скорость движения больше. В данном случае скорость школьников это расстояние, которое они пробегают за 1 секунду.

Чтобы найти скорость, нужно расстояние разделить на время движения.  Давайте найдём скорость первого школьника. Для этого разделим 100 метров на время движения первого школьника, то есть на 25 секунд:

100 м : 25 с = 4

Если расстояние дано в метрах, а время движения в секундах, то скорость измеряется в метрах в секунду (м/с). Если расстояние дано в километрах, а время движения в часах, скорость измеряется в километрах в час (км/ч). 

У нас расстояние дано в метрах, а время в секундах. Значит скорость измеряется в метрах в секунду (м/с)

100м : 25с = 4 (м/с)

Итак, скорость движения первого школьника составляет 4 метра в секунду (м/с).

Теперь найдем скорость движения второго школьника. Для этого разделим расстояние на время движения второго школьника, то есть на 50 секунд:

100 м : 50 c = 2 (м/с)

Значит скорость движения второго школьника составляет 2 метра в секунду (м/с).

Скорость движения первого школьника — 4 (м/с)
Скорость движения второго школьника — 2 (м/с)

4 (м/с) > 2 (м/с)

Скорость первого школьника больше. Значит он добежал до спортплощадки быстрее. Скорость обозначается латинской буквой v.


Время

Иногда возникает ситуация, когда требуется узнать за какое время тело преодолеет то или иное расстояние.

Например, от дома до спортивной секции 1000 метров. Мы должны доехать туда на велосипеде. Наша скорость будет 500 метров в минуту (500м/мин). За какое время мы доедем до спортивной секции?

Если за одну минуту мы будем проезжать 500 метров, то сколько таких минут с пятью ста метрами будет в 1000 метрах?

Очевидно, что надо разделить 1000 метров на то расстояние, которое мы будем проезжать за одну минуту, то есть на 500 метров. Тогда мы получим время, за которое доедем до спортивной секции:

1000 : 500 = 2 (мин)

Время движения обозначается маленькой латинской буквой t.


Взаимосвязь скорости, времени, расстояния

Скорость принято обозначать маленькой латинской буквой v, время движения – маленькой буквой t, пройденное расстояние – маленькой буквой s. Скорость, время и расстояние связаны между собой.

Если известны скорость и время движения, то можно найти расстояние. Оно равно скорости, умноженной на время:

s = v × t

Например, мы вышли из дома и направились в магазин. Мы дошли до магазина за 10 минут. Наша скорость была 50 метров в минуту. Зная свою скорость и время, мы можем найти расстояние.

Если за одну минуту мы прошли 50 метров, то сколько таких пятьдесят метров мы пройдем за 10 минут? Очевидно, что умножив 50 метров на 10, мы определим расстояние от дома до магазина:

v = 50 (м/мин)

t = 10 минут

s = v × t = 50 × 10 = 500 (метров до магазина)

Если известно время и расстояние, то можно найти скорость:

v = s : t

Например, расстояние от дома до школы 900 метров. Школьник дошел до этой школы за 10 минут. Какова была его скорость?

Скорость движения школьника это расстояние, которое он проходит за одну минуту. Если за 10 минут он преодолел 900 метров, то какое расстояние он преодолевал за одну минуту?

Чтобы ответить на этот, нужно разделить расстояние на время движения школьника:

s = 900 метров

t = 10 минут

v = s : t = 900 : 10 = 90 (м/мин)

Если известна скорость и расстояние, то можно найти время:

t = s : v

Например, от дома до спортивной секции 500 метров. Мы должны дойти до неё пешком. Наша скорость будет 100 метров в минуту (100 м/мин). За какое время мы дойдем до спортивной секции?

Если за одну минуту мы будем проходить 100 метров, то сколько таких минут со ста метрами будет в 500 метрах?

Чтобы ответить на этот вопрос нужно 500 метров разделить на расстояние, которое мы будем проходить за одну минуту, то есть на 100. Тогда мы получим время, за которое мы дойдем до спортивной секции:

s = 500 метров

v = 100 (м/мин)

t = s : v = 500 : 100 = 5 (минут до спортивной секции)


Понравился урок?
Вступай в нашу новую группу Вконтакте и начни получать уведомления о новых уроках

Возникло желание поддержать проект?
Используй кнопку ниже

Навигация по записям

Как определить скорость движения

Чтобы определить скорость равномерного движения, надо путь разделить на время. Для равноускоренного движения нужно к начальной скорости прибавить ускорение, умноженное на время.

Чтобы определить скорость равномерного движения нужно разделить длину пройденного пути на время, которое потребовалось на этот путь:
v=s/t, где:
v – это скорость,

s – длина пройденного пути, а

t — время
Примечание.
Предварительно, все единицы измерения следует привести к одной системе (желательно СИ).
Пример 1
Разогнавшись до максимальной скорости, автомобиль проехал один километр за полминуты, после чего затормозил и остановился.

Определите максимальную скорость автомобиля.
Решение.
Так как после разгона автомобиль двигался на максимальной скорости, то ее по условиям задачи можно считать равномерной. Следовательно:
s=1 км,

t=0,5 мин.
Приводим единицы измерения времени и пройденного пути к одной системе (СИ):
1 км=1000 м

0,5 мин= 30 сек
Значит, максимальная скорость автомобиля:
1000/30=100/3=33 1/3 м/с, или приблизительно: 33,33 м/с
Ответ: максимальная скорость автомобиля: 33,33 м/с.

Для определения скорости тела при равноускоренном движении необходимо знать начальную скорость и величину ускорения или другие связанные параметры. Ускорение может быть и отрицательным (в этом случае это, фактически, торможение).
Скорость равна начальной скорости плюс ускорение, умноженное на время. В виде формулы это записывается следующим образом:
v(t)= v(0)+аt, где:
v(t) – скорость тела в момент времени t

v(0) – начальная скорость тела

а – величина ускорения

t – время, прошедшее с момента начала ускорения
Примечание.
1. Подразумевается движение по прямой линии.

2. Начальная скорость, так же как и ускорение, может быть отрицательной относительно выбранного направления.

3. Ускорение свободного падения обычно принимается равным 9,8 м/с²
Пример 2
С крыши вниз кинули кирпич со скоростью 1м/с. Через 10 секунд он долетел до земли.

Чему была равна скорость кирпича в момент приземления?
Решение.
Так как направление начальной скорости и ускорения свободного падения совпадают, то скорость кирпича у поверхности земли будет равной:
1+9,8*10=99 м/с.
Сопротивление воздуха в задачах такого рода, как правило, не учитывается.

Как определить скорость загрузки сайта: обзор популярных сервисов-помощников

Есть множество сервисов для проверки скорости загрузки сайта. Среди них можно найти платные и бесплатные, удобные и не очень, с бедным и расширенным функционалом, те, что запустились еще в начале двухтысячных, и сравнительно «свеженькие». А чем же пользоваться? Ответим в статье.

Мы сделали для вас подборку самых популярных и известных на сегодняшний день сервисов. Рейтинг составлять не стали. Решили, что вы сами определите, какой сервис поставить на первое место, а какие – на оставшиеся.

Но сначала давайте поговорим, почему тема скорости загрузки сайта до сих пор не даёт покоя веб-разработчикам, SEO-специалистам, интернет-маркетологам, владельцам веб-ресурсов и другим причастным. В чём же секрет актуальности этого вопроса?

На что влияет скорость загрузки сайта

Вряд ли мы откроем Америку, сказав, что скорость загрузки сайта входит в перечень факторов ранжирования. Google открыто заявил об этом больше 10 лет назад. Тогда, в 2010 году, представители компании признались, что «одержимы скоростью» и в своих продуктах, и в интернете. Сегодня время, которое нужно сайту для загрузки, играет огромную роль и в мобильном поиске.

Причины повышенного интереса к этому вопросу очевидны: чем дольше сайт загружается, тем выше риск, что пользователю надоест ждать и он уйдёт. К кому? Конечно, к конкурентам. В результате сайт получит растущую динамику отказов, а бизнес потеряет ещё одного потенциального клиента.

Кроме того, поведенческие факторы важны и для поисковых систем. Принято считать, что, например, Google и Яндекс понижают позиции сайтов с низкой скоростью загрузки. Но это достаточно сложная тема, к которой мы вернёмся чуть позже. Поэтому советуем дочитать статью до конца.

Для теста скорости загрузки сайта используются специальные сервисы. Ниже – о плюсах и минусах наиболее востребованных.

Как работает сервис Google PageSpeed Insights?

Традиционно возглавляет рейтинги лучших инструментов для проверки скорости сайта. А всё потому, что бесплатный, функциональный и юзабельный. Само название сервиса подсказывает, откуда он родом. Да, это официальный продукт Google. Был запущен в 2012 году, а в 2018 году пережил глобальное обновление. Из последних изменений стоит отметить обновление движка в конце 2020 года. Теперь сервис PageSpeed работает на Lighthouse7.

Сервис позиционируется как инструмент, позволяющий получать отчёты о скорости загрузки страниц сайта на разных устройствах, а также практические советы по увеличению этой скорости. PageSpeed Insights собирает данные и от действий «живых» пользователей, и те, что генерируются в результате искусственного воссоздания процесса загрузки.

Сервис выполняет проверку скорости сайта на основе 6 показателей:

  1. Первая отрисовка контента.
  2. Время загрузки достаточной части контента.
  3. Индекс скорости загрузки сайта.
  4. Время загрузки для взаимодействия целевого пользователя.
  5. Время окончания работы.
  6. Примерное время задержки при вводе.

Но нужно понимать и помнить, что тест скорости загрузки сайта с помощью PageSpeed Insights будет неполным без привлечения других инструментов. Да и рекомендации сервиса нужно применять грамотно, опираясь на особенности конкретного ресурса и прислушиваясь в первую очередь к мнению профессиональных веб-разработчиков, занимающихся проектом.

Сервис Pingdom Tools

Был запущен в 2006 году. Как пишут сами разработчики этого сервиса проверки скорости сайтов, они ставили своей целью запустить простой и полезный инструмент для оптимизации производительности веб-ресурсов, который будет одинаково понятен как новичкам, так и экспертам. Наверное, именно поэтому для анализа применяется 70 глобальных факторов, один из которых – скорость загрузки сайта.

Pingdom Tools предлагает выбрать одну из семи локаций для имитации обращения к серверу: от Сан-Франциско до Токио.

В рамках теста скорости загрузки сайта определяется не только суммарное время, но и показатели отдельных элементов страницы. Отображается информация по каждому из обращений к серверам, например, картинки, скрипты и пр. Это позволяет понять, что именно увеличивает время загрузки.

Как и PageSpeed Insights, Pingdom Tools на основе собранных данных выводит оценку и формирует список рекомендаций по оптимизации времени загрузки.

Важный нюанс: сервис платный. Промо-версия доступна 2 недели.

Все это позволяет Pingdom Tools уверенно входить в рейтинги лучших сервисов для проверки скорости сайта.

Сервис Free Website Speed Test от UpTrends

Этот проект, запущенный в 2014 году внутри достаточно крупной платформы UpTrends, успел давно полюбиться пользователям из разных уголков планеты. Сервис предоставляет для проверки скорости сайта 9 локаций, позволяет задать размеры экрана, тип соединения, указать интересующий браузер и модель гаджета. Можно замерять скорость и на мобильных устройствах, и на десктопе.

Сервис выдаёт в основном все те же данные, что и рассмотренный выше Pingdom Tools: информацию по кодам ответов, типам объектов и их весу, предоставляет оценку от Google PageSpeed Insights. А еще определяет время загрузки при каждом действии ЦП и составляет рекомендации.

Тем, кто хочет запустить регулярную проверку, нужно будет платить за услугу ежемесячно по 11 долларов.

Сервис Gmetrix

Проект был запущен в 2010 году и за более чем 10 лет успел полюбиться многим пользователям. Говоря о достоинствах этого ресурса, практически все юзеры отмечают его удобство и эффективность. Уверены, Gmetrix обязательно займет одно из лидирующих мест и в вашем личном рейтинге.

Сервис выполняет тестовый запрос из Ванкувера и определяет скорость загрузки сайта в секундах.

По окончании проверки вы получаете отчёт с данными о скорости, общем объёме страниц и общем количестве запросов. Все слабые места сайта сервис выделяет красным цветом, поэтому не заметить их невозможно!

Gmetrix сохраняет историю выполненных проверок скорости сайта. А это значит, что вы можете со временем сравнивать результаты и отслеживать динамику изменений.

Если хотите получить доступ к расширенным функциям сервиса, придется приобрести платную версию.

Обещанная интригующая концовка

Скорость загрузки сайта – вопрос, безусловно, важный. И запускать его нельзя. Но и зацикливаться на нем, теряя из виду другие важные параметры работы ресурса, не стоит. То, что сайт «летает», не означает, что он достоин первых позиций в ТОПе. В теории самая быстрая страница – это страница, на которой вообще ничего нет. Но, согласитесь, она вряд ли должна заниматься верхние строчки поисковой выдачи.

Время загрузки – это всего лишь один из факторов ранжирования и «кирпичиков» в юзабилити ресурса. Если вы хотите, чтобы сайт действительно был интересен и популярен среди пользователей и поисковиков, развивайте его комплексно: подключайте SEO, работайте с контентом, задействуйте рекламу и прочие доступные инструменты.

Хотите продвинуть ресурс, но не знаете, с чего начать? Мы поможем! Студия ЯЛ более 15 лет работает в сфере комплексного продвижения, поэтому наши специалисты знают, как развивать ресурсы разной тематики, масштабов и сложности.

Владимир Ливерко

Руководитель отдела проектов


 Другие материалы по теме:

Как определить скорость работы флешки

Доброго времени суток. .. В данной статье поговорим о том как можно определить скорость работы нашей флешки. Зачем это нужно. Всё дело в том, что флешки отличаются друг от друга не только своим внешним видом или объёмом памяти. Но и ещё скоростью чтения и записи каких либо файлов на неё.

У самых простых флешек, работающих в формате USB 2.0. Которые продаются в любом компьютерном магазине, или киоске. Скорость записи составляет примерно: 4-5 МБ\С, а скорость чтения примерно: 10-15 МБ\С. Как Вы понимаете это самые обычные флешки.

Если на такую флешку записывать какой-нибудь объёмный файл. То Вам придётся ожидать очень и очень долгое время пока файл скопируется. По времени это может длиться примерно час и более. В зависимости от размера файла. Если Вы хотите создать загрузочную флешку. Как это сделать читаем тут.

Ели говорить о более качественной флешки которая работает в формате USB 3.0. Соответственно скорость такой флешки значительно отличается. Скорость записи будет составлять примерно 140 МБ\С. А скорость чтения примерно: 200 МБ\С.

Как видите разница существенная и скорость работы нормальной флешки быстрее в 20-30 раз, чем в более дешёвой. Соответственно объёмный файл, на такую флешку запишется более быстрее. Чем на флешку работающую в формате USB 2.0. Обычно в магазинах продавцы флешек обращают внимание покупателя на объём, а о скорости либо умалчивают. И просто сами не знают.

Поэтому при покупке флешки я рекомендую обращать на это внимание тоже. Также можете почитать интересную статью как защитить флешку от вирусов. Сразу хочу предупредить что с программой нужно работать очень внимательно. Если Вы протестировали какой либо раздел своего логического диска на компьютере. То потеряете все данные на этом диске, тоже самое относится к данным на флешке. Если флешка была протестирована с какой-нибудь важной для Вас информацией, также все данные будут утеряны.

Поэтому перед запуском программы и тестированием флешки лучше всего все важные данные скопировать на компьютер, или тестировать пустую флешку. Скорость работы флешки будем узнавать с помощью небольшой утилиты ChkFlsh, в принципе программа предназначена для проверки флеш накопителей. Качаем архив программы по этой ссылке, открываем архив и запускаем файл ChkFlsh.exe.

Как определить скорость работы флешки

Как пользоваться утилитой ChkFlsh

Программа умеет достаточно много, в том числе проверять флешку на ошибки, но в данном посте рассмотрим только тестирование флешки для измерение скорости чтения записи. Откроется окно программы где Вам необходимо выставить следующие параметры.

После нажатия кнопки пуск, откроется окно. Где Вас программа предупреждает о том, что все данные на флешке будут уничтожены. Ещё раз убеждаемся что выбрали нужную флешку и нажимаем кнопку «Да». Также программа предупреждает Вас о том, что после тестирования необходимо будет сделать форматирования флешки.

Процесс тестирования может занять довольно продолжительное время. Примерно около часа. Это зависит от максимальной теоретической скорости работы Вашей флешки. То-есть чем современней наша флешка тем быстрее пройдёт тестирования, также от размера флешки.

После завершения тестирования в окне находится вся необходимая информация о флешки. Время проверки, чтение, запись. Как видно на скриншоте, проверка моей флешки заняла больше часа. Флешка размером 8 ГБ. Также видно что скорость чтения 17,67 МБ\С, скорость записи 2,94 МБ\С.

Заключение

Вот в принципе и всё, что я хотел сказать про эту программу. Надеюсь что статья получилась полезной и думаю в будущем она Вам пригодится в работе с Вашими  флешками…

Скорость точки

Скоростью точки называют кинематическую меру ее движения, равную производной по времени от радиус-вектора этой точки в рассматриваемой системе отсчета.

Скорость относительно выбранной системы отсчета это одна из основных характеристик движения точки.

Вектор скорости направлен по касательной к траектории точки в сторону движения.

Рассмотрим перемещение точки за малый промежуток времени Δt:

тогда

средняя скорость точки за промежуток времени Dt.

Наш видеоурок по теме:

Скорость точки в данный момент времени

Положение движущейся точки М относительно системы отсчета в момент времени t1 определяется радиус-вектором r.

Рис. 1

В другой момент времени t1=t+Δt точка займет положение М1 с радиус-вектором r1.

За время Δt радиус-вектор движущейся точки изменится на

Средней скоростью vср называется отношение изменения радиус-вектора Δr к изменению времени Δt.

Скорость точки равна первой производной по времени от ее радиус-вектора.

Разложим радиус-вектор и скорость на составляющие, параллельные осям координат. Получим

После дифференцирования

Отсюда следует

Проекция скорости точки на какую-либо координатную ось равна первой производной по времени от соответствующей координаты этой точки.

Модуль скорости и направляющие косинусы равны:

Если точка движется в плоскости, то, выбрав оси координат Ox и Oy в этой плоскости, получим:

Для прямолинейного движения точки координатную ось, например ось Ox, направляем по траектории. Тогда

Пусть скорость точки задана естественным способом, т.е. заданы траектория точки и закон ее движения по траектории s=f(t).

Рис. 2

Вычислим скорость точки. Используем радиус-вектор r. движущейся точки, начало которого находится в неподвижной точке O1


— единичный вектор, направленный по касательной к траектории в сторону возрастающих расстояний.

При ds>0 направления векторов τ и dr совпадают.

Если точка движется в сторону убывающих расстояний, то ds и направления векторов τ и dr противоположны.

При

вектор скорости направлен по τ, т.е. в сторону возрастающих расстояний;

при

он имеет направление, противоположное τ, т.е. в сторону убывающих расстояний.


— алгебраическая скорость точки, проекция скорости v на положительное направление касательной к траектории.

Естественное задание движения точки полностью определяет скорость по величине и направлению.

Ускорение точки >

Урок математики по теме «Скорость. Время. Расстояние». 4-й класс

Цели:

  • закрепить знания нахождения скорости, времени, расстояния;
  • ввести формулы;
  • учиться решать задачи с этими величинами по формулам и без них;
  • развивать мышление и память;
  • прививать любовь к математике.

Ход урока

1. Организация учащихся.

2. Сообщение темы.

— Сегодня на уроке мы закрепим знания нахождения скорости, времени, расстояния. Будем учиться решать задачи с помощью формул.

— А работать мы будем в форме соревнований трех команд:

  • 1 ряд — автомобилисты
  • 2 ряд — летчики
  • 3 ряд — мотоциклисты

— Баллы будем выставлять на доске

3. Соотнести записи с картинкой.

— Как вы думаете, что написано на доске? (Скорости)

— Соотнесите их с нужной картинкой.

(12 км/ч, 60 км/ч, 5 км/ч, 70 км/ч, 120 км/ч, 800 км/ч, 8 км/с, 50 км/ч,250 км/ч.

Автобус, самолет, ракета, пешеход, поезд, велосипедист , автомобиль, пароход, мотоциклист) Каждая команда выставляет по 3 ученика.

— Как вы понимаете км/сек, км/ч, м/мин.

Решение задач.

а) В тетрадь записываете ответ с наименованием.

Таблица на интерактивной доске.

Скорость
V
Время
t
Расстояние
S
5 м/с 15 сек. ? м.

Муха летела со скоростью 5 м/сек. 15 сек. Какое расстояние она пролетела?

— Что известно?

— Повторите вопрос задачи.

— Как найти расстояние?

— Кто может записать буквами это правило?

— Запишите эту формулу в тетрадь s=v * t.

Скорость
V
Время
t
Расстояние
S
? м/с 3 сек. 78 м.

За 3 сек. Сокол пролетел 78 метров. Какова скорость сокола?

— Что известно?

— Повторите вопрос задачи.

— Как найти скорость?

— Кто может записать буквами это правило?

— Запишите эту формулу в тетрадь v=s:t.

Скорость
V
Время
t
Расстояние
S
10 м./сек ? сек. 100 м.

Грач пролетел 100 метров со скоростью 10 м/сек. Сколько времени он был в пути?

— Что известно?

— Повторите вопрос задачи.

— Как найти время?

— Кто может записать буквами это правило?

— Запишите эту формулу в тетрадь t=s:v.

Баллы. Молодцы!

б) Составление задач.

  • 1 ряд — нахождение V
  • 2 ряд — нахождение t
  • 3 ряд — нахождение S

Баллы. Отлично.

в) Заполнить таблицу.

Скорость
V
Время
t
Расстояние
S
90 км/ч 6 ч. ? км.
? км/ч 30 ч. 1500 км
70 м/мин. ? мин. 840 м

Решение записываете в тетрадь с наименованием, рядом записываете формулу.

Самостоятельная работа.

Проверка.

90 * 6 = 540 (км)

s=v*t

1500:30=50 (км/ч) v=s:t

840:70=12 (ч) t=s:v

Замечательно!

4. Работа с учебником.

Коллективное решение задачи стр. 60 №4

Две бабы-яги поспорили, что быстроходнее ступа или помело? Одну и ту же дистанцию в 228 км баба-яга в ступе пролетела за 4 ч, а баба яга на помеле за 3 ч. Что больше, скорость ступы или помела?

а) составление таблицы.

  Скорость
V
Время
t
Расстояние
S
ступа      
помело      

б) решение у доски и в тетрадях.

1) 288:4=72 (км/ч) — скорость ступы

2) 288:3=96 (км/ч) — скорость помела

3) 96-72=24 (км/ч) — больше скорость помела, чем скорость ступы.

Ответ запишите самостоятельно.

Баллы.

5. Физминутка.

6. Задача повышенной сложности.

Это очень интересно (на доске написана задача)

— Кто видел счетчик в автомобиле, который ведет отчет километров, которые проехал автомобиль?

— Как он называется (спидометр).

Счетчик автомобиля показал 12921 км. Через 2 час на счетчике опять появилось число, которое читалось одинаково в обоих направлениях. С какой скоростью ехал автомобиль?

Решение.

1) 13031 — 12921=110 (км) — проехал за 2 ч.

2) 110 :2 = 55 (км/ч) — скорость автомобиля.

Ответ.

7. Итоги урока.

— Как найти расстояние, скорость, время (формула).

— Баллы. Итог.

Молодцы! Всем огромное спасибо!

Дополнительная задача.

Туристы ехали в первый день 5 ч. На лодке со скоростью 12 км/ч. Во второй день они были в пути столько же времени, увеличив скорость на 3 км/ч. Сколько километров проехали туристы на лодке во второй день?

Самостоятельно заполнить таблицу и решить задачу.

Скорость и скорость

Скорость и скорость

Скорость — это то, насколько быстро что-то движется.

Скорость — это скорость с направлением .

Говоря, что Собака Ариэль бежит со скоростью , 9 км / ч. (километров в час) — это скорость.

Но сказать, что он бежит 9 км / ч на запад — это скорость.

Скорость Скорость
Имеет: величина звездная величина и направление
Пример: 60 км / ч 60 км / ч Север
Пример: 5 м / с 5 м / с вверх

Представьте, что что-то движется вперед и назад очень быстро: у него высокая скорость, но низкая (или нулевая) скорость.

Скорость

Скорость измеряется как расстояние, пройденное с течением времени.

Скорость = Расстояние Время

Пример: автомобиль проезжает 50 км за час.

Его средняя скорость 50 км в час (50 км / ч)

Скорость = Расстояние Время знак равно 50 км 1 час

Мы также можем использовать эти символы:

Скорость = Δs Δt

Где Δ (« Delta ») означает «изменение», а

  • с означает расстояние («с» для «пробела»)
  • т означает время

Пример: вы пробегаете 360 м за 60 секунд.

Скорость = Δs Δt

= 360 метров 60 секунд

= 6 месяцев 1 секунда

Итак, ваша скорость составляет 6 метров в секунду (6 м / с).

Шт.

Скорость обычно измеряется в:

  • метров в секунду (м / с или мс -1 ), или
  • километров в час (км / ч или км ч -1 )

км — это 1000 м, а в часе 3600 секунд, поэтому мы можем преобразовать следующим образом (см. Метод преобразования единиц, чтобы узнать больше):

1 мес. 1 с × 1 км 1000 метров × 3600 с 1 ч знак равно 3600 м · км · с 1000 с · м · ч знак равно 3.6 км 1 ч

Так 1 м / с равно 3,6 км / ч

Пример: Что такое 20 м / с в км / ч?

20 м / с × 3,6 км / ч 1 м / с = 72 км / ч

Пример: Что такое 120 км / ч в м / с?

120 км / ч × 1 м / с 3,6 км / ч = 33,333 … м / с

Средняя и мгновенная скорость

В примерах до сих пор вычисляется средняя скорость : как далеко что-то перемещается за период времени.

Но со временем скорость может измениться. Автомобиль может ехать быстрее и медленнее, может даже останавливаться на светофоре.

Итак, есть также мгновенная скорость : скорость в мгновенных во времени. Мы можем попытаться измерить его, используя очень короткий промежуток времени (чем короче, тем лучше).

Пример: Сэм использует секундомер и измеряет 1,6 секунды, когда машина проезжает между двумя столбами на расстоянии 20 м друг от друга. Что такое

мгновенная скорость ?

Что ж, мы не знаем точно, так как машина могла ускоряться или замедляться в течение этого времени, но мы можем оценить:

20 месяцев 1.6 с = 12,5 м / с = 45 км / ч

Это действительно все еще средняя, ​​но близкая к мгновенной скорости.

Постоянная скорость

Когда скорость не меняется, она постоянная .

Для постоянной скорости средняя и мгновенная скорости одинаковы.

Скорость

Скорость — это скорость с направлением .

На самом деле это вектор …

… поскольку он имеет звездную величину и направление

Поскольку направление важно, скорость использует смещения вместо расстояния:

Скорость = Расстояние Время

Скорость = Рабочий объем Время в направлении.

Пример: вы идете от дома до магазина за 100 секунд, какова ваша скорость и какова ваша скорость?

Скорость = 220 кв.м 100 с = 2,2 м / с

Скорость = 130 кв.м 100 с Восток = 1,3 м / с Восток

Вы забыли свои деньги, поэтому поворачиваетесь и возвращаетесь домой еще через 120 секунд: какова ваша скорость и скорость туда и обратно?

Общее время 100 с + 120 с = 220 с:

Скорость = 440 кв.м 220 с = 2.0 м / с

Скорость = 0 м 220 с = 0 м / с

Да, скорость равна нулю, когда вы закончили там, где начали.

Узнайте больше на Vectors.

Родственник

Движение относительно. Когда мы говорим, что что-то «покоится» или «движется со скоростью 4 м / с», мы забываем сказать «относительно меня» или «относительно земли» и т. Д.

Подумайте вот о чем: вы действительно стоите на месте? Вы находитесь на планете Земля, которая вращается со скоростью 40 075 км в день (около 1675 км / ч или 465 м / с) и движется вокруг Солнца со скоростью около 100 000 км / ч, которое само движется через Галактику.

В следующий раз, когда вы будете гулять, представьте, что вы неподвижны, и это мир движется у вас под ногами. Чувствует себя прекрасно.

Это все относительно!

Speed ​​and Velocity — The Physics Hypertextbook

Обсуждение

скорость

В чем разница между двумя одинаковыми объектами, движущимися с разной скоростью? Почти все знают, что тот, кто движется быстрее (тот, у кого большая скорость), уйдет дальше, чем тот, кто движется медленнее, за то же время.Либо так, либо они скажут вам, что тот, кто движется быстрее, доберется туда раньше, чем более медленный. Какой бы ни была скорость, она включает в себя как расстояние, так и время. «Быстрее» означает «дальше» (большее расстояние) или «раньше» (меньше времени).

Удвоение скорости означало бы удвоение пройденного расстояния за заданный промежуток времени. Удвоение скорости также означало бы сокращение вдвое времени, необходимого для прохождения заданного расстояния. Если вы немного разбираетесь в математике, эти утверждения значимы и полезны.(Символ v используется для обозначения скорости из-за связи между скоростью и скоростью, которая будет обсуждаться в ближайшее время.)

  • Скорость прямо пропорциональна расстоянию при постоянном времени: v s ( t constant)
  • Скорость обратно пропорциональна времени при постоянном расстоянии: v 1 t ( s постоянная)

Объединение этих двух правил вместе дает определение скорости в символической форме.

☞ Это не окончательное определение.

Не любите символы? Что ж, вот еще один способ определить скорость. Скорость — это скорость изменения расстояния во времени.

Чтобы вычислить скорость объекта, мы должны знать, как далеко он ушел и сколько времени потребовалось, чтобы добраться до него. «Дальше» и «раньше» соответствуют «быстрее». Допустим, вы ехали на машине из Нью-Йорка в Бостон. Расстояние по дороге составляет примерно 300 км (200 миль).Если поездка займет четыре часа, какова была ваша скорость? Применение приведенной выше формулы дает…

v = с 300 км = 75 км / ч
т 4 часа

Это ответ, который дает нам уравнение, но насколько оно правильное? Было ли 75 км / ч скоростью ? Да, конечно, это было… Ну, может быть, я думаю… Нет, это не могло быть скорость .Если вы не живете в мире, где у автомобилей есть какой-то исключительный круиз-контроль, а движение транспорта идет каким-то идеальным образом, ваша скорость во время этого гипотетического путешествия определенно должна быть разной. Таким образом, вычисленное выше число — это не или скорости автомобиля, а средняя скорость за всю поездку. Чтобы подчеркнуть этот момент, уравнение иногда модифицируют следующим образом…

Полоса над v указывает среднее или среднее значение, а символ ∆ (дельта) указывает на изменение.Прочтите это как «треугольная планка — это дельта-треугольник, а не дельта-тройник». Это количество, которое мы рассчитали для нашей гипотетической поездки.

Напротив, спидометр автомобиля показывает его мгновенную скорость , то есть скорость, определенную за очень небольшой промежуток времени — мгновение. В идеале этот интервал должен быть как можно ближе к нулю, но на самом деле мы ограничены чувствительностью наших измерительных приборов. Мысленно, однако, можно представить себе вычисление средней скорости за все меньшие промежутки времени, пока мы не вычислим мгновенную скорость.Эта идея символически записывается как…

v = с = DS
т дт

или, на языке исчислений , скорость — это первая производная от расстояния по времени.

Если вы не имели дела с математическим анализом, не переживайте против этого определения. Есть и другие, более простые способы определения мгновенной скорости движущегося объекта.На графике расстояние-время скорость соответствует наклону, и, таким образом, мгновенную скорость объекта с непостоянной скоростью можно определить по наклону линии, касательной к его кривой. Мы поговорим об этом позже в этой книге.

скорость

Чтобы вычислить скорость объекта, нам нужно знать, как далеко он ушел и сколько времени потребовалось, чтобы добраться до него. Тогда мудрый человек спросит…

Что вы подразумеваете под , насколько далеко ? Вам нужно расстояние или смещение ?

Мудрый человек, давным-давно

От вашего выбора ответа на этот вопрос зависит, что вы рассчитываете — скорость или скорость.

  • Средняя скорость — это скорость изменения расстояния во времени.
  • Средняя скорость — это скорость изменения смещения во времени.

А для расчетчиков там…

  • Мгновенная скорость — это первая производная от расстояния по времени.
  • Мгновенная скорость — это первая производная смещения по времени.

Скорость и скорость связаны примерно так же, как расстояние и перемещение. Скорость — это скаляр, а скорость — вектор. Скорость получает символ v (курсив), а скорость получает символ v (жирный шрифт). Средние значения обозначаются полосой над символом.

средняя
скорость
мгновенно
скорость
v = с = DS
т дт
средняя
скорость
мгновенная
скорость
v = с = г с
т дт

Смещение измеряется по кратчайшему пути между двумя точками, и его величина всегда меньше или равна расстоянию.Величина смещения приближается к расстоянию, когда расстояние приближается к нулю. То есть расстояние и смещение фактически одинаковы (имеют одинаковую величину), когда исследуемый интервал «мал». Поскольку скорость основана на расстоянии, а скорость основана на смещении, эти две величины фактически одинаковы (имеют одинаковую величину), когда временной интервал «мал» или, говоря языком расчетов, величина средней скорости объекта приближается его средняя скорость на временном интервале приближается к нулю.

.
т → 0 v → | v |

Мгновенная скорость объекта — это величина его мгновенной скорости.

v = | v |

Скорость показывает, насколько быстро. Скорость говорит вам, насколько быстро и в каком направлении.

шт.

Скорость и скорость измеряются в одних и тех же единицах измерения. Единица измерения расстояния и перемещения в системе СИ — метр.Единица времени в системе СИ — секунда. Единица измерения скорости и скорости в системе СИ — это соотношение двух — метр в секунду .



м = м

с с

Это устройство редко используется за пределами научных и академических кругов. Большинство людей на этой планете измеряют скорость в километр в час (км / ч или км / ч). Соединенные Штаты являются исключением, поскольку мы используем более старые милю в час (миль / ч или миль в час).Давайте определим коэффициенты пересчета, чтобы мы могли соотнести скорости, измеренные в м / с, с более привычными единицами измерения.

1 км / ч = 1 км 1000 м 1 час
1 час 1 км 3600 с
1 км / ч = 0,2777… м / с ≈ ¼ м / с
1 миля в час = 1 миля 1609 м 1 час
1 час 1 миля 3600 с
1 миль / ч = 0.4469… м / с ≈ ½ м / с

Десятичные значения, показанные выше, точны до четырех значащих цифр, но дробные значения следует рассматривать только как практические правила (1 км / ч на самом деле больше похоже на 2 7 м / с, чем 1 4 м / с и 1 миля в час больше похоже на 4 9 м / с, чем 1 2 м / с).

Отношение любой единицы расстояния к любой единице времени — это единица скорости.

  • Скорость кораблей, самолетов и ракет часто указывается в узле . Один узел составляет одну морскую милю в час , морская миля составляет 1852 м или 6076 футов, а час — 3600 с. НАСА по-прежнему сообщает скорость своих ракет в узлах и расстояние до них в морских милях. Один узел составляет примерно 0,5144 м / с.
  • Самые низкие скорости измеряются за самые длительные периоды времени. Континентальные плиты движутся по поверхности Земли с геологически медленной скоростью 1–10 см / год или 1–10 м / век — примерно с такой же скоростью, с какой растут ногти и волосы.
  • Аудиокассета перемещается со скоростью 1⅞ дюймов в секунду (ips). Когда впервые была изобретена магнитная лента, ее наматывали на открытые катушки, как кинофильм. Эти первые катушечные магнитофоны пропускали ленту со скоростью 15 дюймов в секунду. Более поздние модели также могли записывать на половине этой скорости (7½ дюйма в секунду), затем на половине этой скорости (3 дюйма в секунду), а затем на некоторых — на половине этой скорости (1 дюйм в секунду). Когда формулировался стандарт аудиокассет, было решено, что последнего из этих значений будет достаточно для нового носителя.Один дюйм в секунду по определению равен 0,0254 м / с.

Иногда скорость объекта описывается относительно скорости чего-либо другого; желательно какое-то физическое явление.

  • Аэродинамика — это исследование движущегося воздуха и того, как объекты взаимодействуют с ним. В этом поле скорость объекта часто измеряется относительно скорости звука . Это отношение известно как число Маха . Скорость звука составляет примерно 295 м / с (660 миль в час) на высоте, на которой обычно летают коммерческие реактивные самолеты.Списанный сверхзвуковой Concorde British Airways и Air France курсировал со скоростью 600 м / с (1340 миль в час). Простое деление показывает, что эта скорость примерно в два раза больше скорости звука или 2,0 Маха, что является исключительно высокой скоростью. Для сравнения, Boeing 777 курсирует со скоростью 248 м / с (555 миль в час) или 0,8 Маха, что кажется медленным по сравнению с Concorde.
  • Скорость света в вакууме определена в системе СИ как 299 792 458 м / с (около миллиарда км / ч). Обычно это указывается с более разумной точностью как 3.00 × 10 8 м / с. Скорость света в вакууме обозначается символом c (курсив), когда используется в уравнении, и c (римский алфавит), когда используется как единица. Скорость света в вакууме — универсальный предел, поэтому реальные объекты всегда движутся медленнее, чем c . Он часто используется в физике элементарных частиц и астрономии далеких объектов. Самые далекие наблюдаемые объекты — квазары; сокращенно от «квазизвездных радиообъектов». Они визуально похожи на звезды (приставка «квази» означает «сходство»), но излучают гораздо больше энергии, чем могла бы любая звезда.Они лежат на краю наблюдаемой Вселенной и с невероятной скоростью несутся от нас. Самые далекие квазары удаляются от нас примерно на 0,9 c. Кстати, символ c был выбран не потому, что скорость света — универсальная константа (а это так), а потому, что это первая буква латинского слова, обозначающего скорость — celeritas .
Выбранные скорости (от самой низкой до максимальной)
м / с км / ч устройство, событие, явление, процесс
10 −9 ~ 10 −8 континентальные пластины, рост волос, рост ногтей
10 −4 сперматозоиды человека
10 −3 улитки
0.013 0,045 кетчуп розлив из бутылки
10 -1 ленивцы, черепахи, черепахи
0,65–1,29 2,34–4,64 тараканы
1 3,6 нервные импульсы, немиелинизированные клетки
1 3,6 океанские течения
0,06–1,14 0,22–4,10 ламантина
1.3 4,8 человек, обычный темп ходьбы
2.391 8.608 Самый быстрый человек: плавание (Сезар Сьело)
8 30 максимальная комфортная скорость лифта
10 40 дельфины, морские свиньи, киты
10 40 падающие капли дождя
10,422 37,520 Самый быстрый человек: бег (Усэйн Болт)
12 43 стадион волна
12 44 пробка для шампанского
15.223 54,803 Самый быстрый человек: фигурное катание (Павел Кулижников)
20 70 кролики, зайцы, лошади, борзые, тунец, акулы
30 100 Типичное ограничение скорости на автостраде
33 118 гепардов
34,42 123,9 Самый быстрый человек: площадка для софтбола (Моника Эбботт)
40 140 падающий град
42.47 152,9 Самый быстрый человек: метание летающего диска (Саймон Лизотт)
46,98 169,1 Самый быстрый человек: бейсбольное поле (Арольдис Чепмен)
55 200 Предельная скорость типичного парашютиста
70,8217 254,958 Самый быстрый человек: лыжи (Иван Оригон)
73,06 263 Самый быстрый человек: подача в теннис (Сэм Грот)
80 290 сапсан в пикировании
82 295 очень быстрый мяч для гольфа
82.211 296,00 Самый быстрый человек: велоспорт (Дениз Коренек Мюллер)
33–83 120–300 ураган, максимальная выдерживаемая скорость ветра
30–90 105–330 торнадо, максимальная выдерживаемая скорость ветра
100 360 нервные импульсы, миелинизированные клетки
113,2 407,5 Максимальный порыв приземного ветра (о. Барроу, Австралия)
118.3 426 Самый быстрый человек: победа по бадминтону (Мэдс Пилер Колдинг)
124,22 447,19 Самый быстрый уличный легковой автомобиль (Koenigsegg Agera RS)
142,89 511,11 Самый быстрый корабль (Spirit of Australia)
159,7 574,8 Самый быстрый поезд (Train à Grande Vitesse)
168,249 605,697 Самый быстрый мотоцикл (Top 1 Ack Attack)
200 700 цунами
250 900 Реактивный пассажирский самолет
331 1,190 скорость звука в воздухе, STP
340 1,225 Скорость звука в воздухе на уровне моря
341.4031 1,229,051 Самый быстрый экспериментальный автомобиль (Thrust SSC)
343 1,235 Скорость звука в воздухе при комнатной температуре
377,1 1 377,6 Самый быстрый человек: прыжки с парашютом (Феликс Баумгартнер)
980,433 3 529,56 Самый быстрый самолет (SR-71 Blackbird)
180–1,200 650–4 400 патронов
1,500 5 400 Скорость звука в воде
2 000 6 000 сейсмические волны
6 900 25 000 скорость детонации тротила
8 000 29 000 космический челнок на орбите
11 094 39 938 Самый быстрый пилотируемый космический корабль (Аполлон 10)
11,180 40 250 космическая скорость на поверхности Земли
13 900 50 400 Космический зонд New Horizons
15,400 55 400 Зонд «Вояджер-2»
17 000 61 200 Зонд «Вояджер-1»
29 790 107 200 Земля на орбите
190 000 690 000 Самый быстрый беспилотный космический аппарат (Parker Solar Probe)
248 000 892 000 Солнце движется по Млечному Пути
300 000 1 100 000 солнечный ветер у земли
370 000 1,330,000 Млечный Путь сквозь космический микроволновый фон
60 000 000 216 000 000 Project Starshot, предложенный межзвездный космический зонд
124 000 000 446 000 000 скорость света в алмазе
225 000 000 810 000 000 Скорость света в воде
299 792 369 1 079 252 530 протонов и антипротонов в Теватроне, Фермилаб
299 792 455 1 079 252 840 протонов в Большом адронном коллайдере, ЦЕРН
299 792 458 1 079 252 850 скорость света в вакууме

Измерение скорости объекта: физическая лаборатория — видео и стенограмма урока

Шаги физической лаборатории

Для этой физической лаборатории вам понадобятся:

  • Бейсбольный мяч или другой маленький мяч
  • Автомобиль с постоянной скоростью (или любой моторизованный автомобиль с батарейным питанием, который продолжает движение самостоятельно)
  • Секундомер
  • Рулетка или линейка
  • Клейкая лента

Шаг 1. Поместите кабину постоянной скорости на поверхность так, чтобы перед ней оставалось достаточно места.Изолентой отметьте стартовую позицию автомобиля, поместив кусок прямо за задние колеса.

Шаг 2: Измерьте расстояние от ленты, несколько метров вдоль пола (чем длиннее, тем лучше), и поместите второй кусок изоленты. Запишите общее расстояние.

Шаг 3: Включите моторизованный автомобиль, поместите его перед стартовой лентой и отпустите, одновременно запустив секундомер.

Шаг 4. Остановите секундомер, когда он достигнет второго отрезка ленты, и запишите время в таблице данных, которая выглядит примерно так:

Пример таблицы данных

Шаг 5. Повторите эксперимент не менее пяти раз и запишите все испытания.

Шаг 6: Найдите среднее значение пяти или более испытаний, сложив числа и разделив их на количество выполненных вами испытаний.

Шаг 7: Рассчитайте скорость вашего автомобиля по формуле: скорость равна расстоянию, разделенному на время.

Вот и все; вы измерили скорость машины. Чтобы сделать это как можно точнее, вам следует попытаться добраться до второго отрезка ленты раньше, чем это сделает машина — для точных измерений важна линия глаз. Когда вы что-либо измеряете, ваш глаз должен быть прямо над предметом, на который вы смотрите, или рядом с ним.

Теперь мы можем попробовать сделать то же самое с бейсбольным мячом, сбросив его с высоты.

Итак. Шаг 8: Измерьте высоту вдоль стены или ножки стола и отметьте ее куском изоленты.

Шаг 9: Отпустите бейсбольный мяч нижним краем вдоль отметки и одновременно включите секундомер.

Шаг 10: Остановите секундомер, когда мяч ударяется о землю (используйте глаза, а не звук, потому что скорость света выше скорости звука), и запишите время.

Шаг 11: Найдите среднее значение пяти испытаний и выполните те же вычисления, что и для автомобиля постоянной скорости.

Здесь важно отметить, что на этот раз ваш ответ — СРЕДНЯЯ скорость мяча. Падающий объект ускоряется — его скорость постоянно меняется. Таким образом, все, что вы можете сделать с помощью этого эксперимента, — это определить среднюю скорость падения.

Краткое содержание урока

Скорость — это скорость изменения положения объекта, измеряемая в метрах в секунду.Уравнение скорости простое: расстояние, разделенное на время. Вы берете пройденное расстояние (например, 3 метра) и делите его на время (три секунды), чтобы получить скорость (один метр в секунду).

Следовательно, для вычисления скорости объекта необходимо измерить расстояние и время, необходимое для прохождения этого расстояния. Измерять скорость объекта легко, если вы проводите тщательные измерения и используете линию взгляда, чтобы сделать ее как можно более точной. Если скорость объекта постоянна, вы сможете рассчитать эту постоянную скорость.Если скорость меняется, вы можете узнать среднюю скорость во время движения. И это действительно все.

Результаты обучения

Этот урок может улучшить ваши способности:

  • Произнесите определение скорости
  • Определите уравнение скорости
  • Запомните и выполните шаги физической лаборатории, необходимые для определения средней скорости объекта

Как найти среднюю скорость (формула и примеры)

Определение средней скорости

Средняя скорость объединяет две идеи в двух словах: средняя, ​​что означает среднее значение, полученное из множества отдельных точек данных, и скорость, которая представляет собой изменение положения.

Вы можете рассчитать среднюю скорость для любого типа движения, если можете рассчитать время движения и измерить расстояние.

Содержание

  1. Определение средней скорости
  2. Формула средней скорости
  3. Как рассчитать среднюю скорость
  4. Проблемы средней скорости

Формула средней скорости

Средняя скорость — это общее расстояние, пройденное для рассматриваемого объекта, деленное на общее время, затраченное на преодоление расстояния, то есть общий период времени.Формула средней скорости:

Средняя скорость (с) = общее пройденное расстояние

Средняя скорость отличается от мгновенной скорости.

Мгновенная скорость

Средняя скорость учитывает все событие, такое как ускорение автомобиля после остановки, ускорение, некоторое время в движении, затем замедление на желтый свет и, наконец, остановка.

Автомобиль движется с разной скоростью. В любой момент автомобиль не движется со скоростью 55 миль в час (миль в час).Это может быть 0 миль в час, затем 7 миль в час в другой момент, затем 53 миль в час, затем 61 миль в час и, наконец, 3 мили в час, прежде чем вернуться к 0 миль в час.

Чтобы упростить измерения и добиться прогресса в решении задачи по физике или математике, вы берете среднюю скорость всех дискретных событий, говоря, что автомобиль проехал 5,5 миль за 6 минут:

с = 5,5 миль 6 мин. = 55 миль / ч

Все остальные измерения в определенные моменты путешествия — это мгновенных скоростей . В большинстве случаев вы делаете , а не , вам нужно знать формулу для мгновенной скорости, v , находя предел по мере того, как изменение во времени («мгновение») приближается к 0:

.

v = lim △ t → 0 △ x △ t

Мгновенные скорости колеблются в течение заданного времени.Определение средней скорости далеко проще — и обычно гораздо полезнее — чем вычисление мгновенной скорости.

Скалярные и векторные величины

Скорость — это скалярная величина . У него нет направления. У него есть только размер, то есть величина или масштаб. Скалярные величины могут изменяться от 0 (нет скорости) до бесконечно высокой.

Векторная величина имеет размер и направление, как в случае с движением самолета в небе. Скорость — это векторная величина.

Скорость, будучи скалярной величиной, никогда не может быть меньше 0. Средняя и мгновенная скорости всегда являются скалярными величинами, что означает, что вы всегда можете измерить их числом. Расстояние и время также являются скалярными величинами и также могут быть измерены числами.

Как рассчитать среднюю скорость

Чтобы вычислить среднюю скорость объекта, вы должны знать общее расстояние, которое проходит объект, и общее время, затраченное на его полное путешествие.

Треугольник расстояние / скорость / время удобен для вычисления этой и двух других скалярных величин (расстояния и времени):

Три части треугольника математически расположены в правильных положениях:

  1. Чтобы получить среднюю скорость, с, разделите общее расстояние на затраченное время: Dt
  2. Чтобы получить истекшее время t, разделите общее расстояние на скорость: Ds
  3. Чтобы получить расстояние D, умножьте скорость на количество времени: s × t

Допустим, вы хотите узнать среднюю скорость тихоокеанской афалины.Вам говорят, что он может преодолеть расстояние 89,7 километра за 3 часа.

Вставьте эти два заданных числа в треугольник в их двух углах, чтобы получить:

с = 89,7 км3 часов = 29,9 километров в час (км / ч)

Если вы знаете две из трех переменных: расстояние, время и скорость, то вы можете использовать алгебру, чтобы найти то, что вам не хватает.

Если вам нужно общее время, у вас должны быть расстояние и скорость. Вы вставляете эти две скалярные величины в их части треугольника, чтобы получить:

т = 89.7 км 29,9 км / ч = 3 часа

Если вам нужно общее расстояние, у вас должны быть скорость и время:

D = 29,9 км / ч × 3 часа = 89,7 км

Средняя скорость особенно полезна, потому что она учитывает реальность события, а не предполагает, что что-то или кто-то движется с постоянной скоростью.

Морская свинья могла начать медленно, ускориться, остановиться для игры и продолжить. Этот трехпалый ленивец, возможно, остановился на мгновение, чтобы отдышаться, прежде чем поспешить дальше.Возможно, вам придется делать множество остановок во время прогулки с собакой, но во всех трех случаях вы можете легко вычислить среднюю скорость, разделив общее пройденное расстояние на общее затраченное время.

A Предостережение

Средняя скорость часто определяется из единиц расстояния или времени, которые необходимо преобразовать в другие единицы для окончательного ответа. Будьте осторожны при этом. Обычные преобразования заключаются в умножении единиц в секунду на 60 или 3600, чтобы получить единицы в минуту и ​​единицы в час. Просто убедитесь, что ваш ответ дан в правильную единицу времени.

Если изменяется только одна единица измерения, вам нужно будет выполнить только одну математическую операцию (например, умножить секунды, чтобы получить минуты или часы). Если две единицы изменяются (футы в секунду на мили в час), вам необходимо как умножить, так и разделить (или умножить на десятичное значение).

Проблемы со средней скоростью

Проверьте свои знания на примере задач со словами:

  1. Тарпон (разновидность рыбы) может преодолеть 105 миль за 3 часа. Какая у него средняя скорость?
  2. Голубой тунец может проплыть 286 миль за обычный школьный день из 6 человек.5 часов. Какова его средняя скорость, когда вы проводите день в классе?
  3. Мировой рекорд по максимальной скорости бега назад (при жонглировании!) Принадлежит Джо Солтеру, который преодолел 5280 футов за 457 секунд. Какова была его средняя скорость в милях за часа ? (умножьте на 3600 и затем разделите на 5280; или умножьте на 0,681818)
  4. Гепард может преодолеть 0,6 мили за 36 секунд. Какова средняя скорость гепарда в милях за секунды ? Как насчет скорости в милях за час ? (умножить на 3600)
  5. Касатка может двигаться со средней крейсерской скоростью 8 миль в час.Большая белая акула может преодолеть расстояние в 35 миль за семь часов. Какая скорость у большой белой акулы и какое животное движется быстрее?
  6. Самый быстрый человек в воде преодолел 22,9 метра за 10 секунд. Кальмар Гумбольта может преодолеть 399,6 метра за 60 секунд. Вам нужно рассчитать среднюю скорость самого быстрого человека и кальмара Гумбольта, чтобы знать, кто кого может обогнать.

Мы знаем, что вы сначала выполните работу, прежде чем проверять эти ответы, верно?

  1. Рассчитайте среднюю скорость тарпона следующим образом: s = 105 миль3 часа, что означает, что рыба может двигаться со средней скоростью 35 миль в час.
  2. Формула синего тунца будет выглядеть так: s = 286 миль 6,5 часов, поэтому средняя скорость рыбы составляет 44 мили в час.
  3. Джо Солтер преодолел 5280 футов за 457 секунд, поэтому s = 5280 футов 457 секунд дает 11,5536 футов в секунду. Мы умножаем это на 3600 (количество секунд в часе), а затем делим это на 5280 (футов в миле), чтобы получить среднюю скорость 7,87745 миль в час.
  4. Формула средней скорости гепарда s = 0,6 мили 36 секунд, что дает вам 0.01666 (повторяющееся десятичное число, поэтому мы приблизим 0,01666) как мили на секунды , которые можно умножить на 3600, чтобы получить среднюю скорость 60 миль в час.
  5. Косатка может двигаться со средней крейсерской скоростью 8 миль в час, в то время как средняя скорость большой белой акулы s = 35 миль, 7 часов = 5 миль в час. Касатка плавает быстрее.
  6. Самый быстрый человек в воде проплыл 22,9 метра за 10 секунд, поэтому средняя скорость s = 22,9 м · 10 секунд = 2,29 метра в секунду или м / с. Кальмар Гумбольта может путешествовать 399.6 метров за 60 секунд, поэтому s = 399,6 м 60 секунд = 6,67 м / с, что значительно быстрее, чем у самого быстрого человека-пловца. Будем надеяться, что вас никогда не преследует кальмар Гумбольта!

Следующий урок:

Диагональная формула

Формула скорости

— что такое формула скорости? Примеры

Формула скорости может быть определена как скорость, с которой объект преодолевает некоторое расстояние. Скорость можно измерить как расстояние, пройденное телом за определенный период времени. Единица скорости в системе СИ — м / с.В этом разделе мы узнаем больше о формуле скорости и ее применении.

Что такое формула скорости?

Давайте пойдем дальше и подробнее рассмотрим формулу скорости в этом разделе. Для выражения скорости могут использоваться различные единицы измерения, например м / с, км / час, мили / час и т. Д. Формула измерения скорости [LT -1 ]. Скорость — это мера того, насколько быстро движется тело. Формула скорости движения данного тела может быть выражена как

.

Формула скорости

Скорость = Расстояние ÷ Время

Как пользоваться формулой скорости?

Формула

Speed ​​может использоваться для определения скорости объектов с учетом расстояния и времени, затраченного на преодоление этого расстояния.Мы также можем использовать формулу скорости для расчета расстояния или времени, подставляя известные значения в формулу для скорости и далее вычисляя,
Расстояние = Скорость × Время или, Время = Расстояние / Скорость
Давайте быстро рассмотрим пример, показывающий, как использовать формулу для скорости.

Пример: Какова ваша скорость, если вы преодолеете 3600 м за 30 минут?

Решение: Использование формулы для скорости,

Скорость = Расстояние ÷ Время
Скорость = 3600 ÷ (30 × 60) = 2

Ответ: Ваша скорость, если вы преодолеете 3600 м за 30 минут, составит 2 м / с.

Хотите найти сложные математические решения за секунды?

Воспользуйтесь нашим бесплатным онлайн-калькулятором для решения сложных вопросов. Cuemath находит решения простым и легким способом.

Забронируйте бесплатную пробную версию Класс

Примеры формулы скорости

Решим несколько интересных задач по формуле скорости.

Пример 1: Поезд преодолел расстояние 120 км за час. Определите скорость поезда в м / с по формуле скорости.

Решение:

Чтобы найти: Скорость поезда.
Расстояние, пройденное поездом в метрах = 120 × 1000м = 120000м
Время, затраченное поездом в секундах = 60 × 60 = 3600 секунд
Использование формулы для скорости,
Скорость = Расстояние / Время = 120000/3600 = 33,3 м / сек

Ответ: Скорость поезда 33,3 м / с.

Пример 2: Велосипедист преодолевает 20 км за 50 минут. Используйте формулу скорости, чтобы вычислить скорость велосипедиста в м / с.

Решение: Найти: Скорость велосипедиста.
Расстояние, пройденное велосипедистом в метрах = 20 × 1000 = 20000 м
Время, затраченное велосипедистом в секундах = 50 × 60 = 3000 секунд
Используя формулу для скорости,
Скорость = Расстояние / Время = 20000/3000 = 6,67 м / сек

Ответ: Скорость велосипедиста 6,67 м / с.

Пример 3: Используя формулу скорости вычислить скорость человека в километрах в час, если расстояние, которое он преодолевает, составляет 40 километров за 2 часа?

Решение:

Формула скорости [Скорость = Расстояние ÷ Время]
Расстояние = 40 километров
Время = 2 часа
Скорость = (40 ÷ 2) км / час
= 20 километров в час

Ответ: Скорость человека 20 километров в час.

Часто задаваемые вопросы о Формуле скорости

Как рассчитать расстояние по формуле скорости?

Формула скорости задается как [Скорость = Расстояние ÷ Время]. Для расчета расстояния формулу скорости можно представить в виде [Расстояние = Скорость × Время].

Как рассчитать время по формуле скорости?

Формула для скорости задается как [Скорость = Расстояние ÷ Время]. Для расчета времени формула скорости принимает вид [Время = Пройденное расстояние ÷ Скорость].

Как использовать формулу скорости?

Формула скорости может использоваться в нашей повседневной жизни для определения скорости объектов. Чтобы понять, как использовать формулу для скорости, давайте рассмотрим пример.
Пример: Какова ваша скорость, если вы преодолеете 4000 м за 40 минут?
Решение: Использование формулы для скорости,
Скорость = Расстояние ÷ Время
Скорость = 4000 ÷ (40 × 60) = 1,67 м / с.

Ответ: Ваша скорость, если вы преодолеете 4000 м за 40 минут, равна 1.67 м / с.

Какой будет общая формула скорости объекта?

Общая формула скорости для объекта задается как [Скорость = Расстояние ÷ Время]. Единицы измерения скорости в системе СИ — м / с.

2.2 Скорость и скорость — физика

Цели обучения секции

К концу этого раздела вы сможете делать следующее:

  • Вычислить среднюю скорость объекта
  • Связать смещение и среднюю скорость

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Цели обучения в этом разделе помогут вашим ученикам овладеть следующими стандартами:

  • (4) Научные концепции.Учащийся знает и применяет законы движения в различных ситуациях. Ожидается, что студент:
    • (B) описывают и анализируют движение в одном измерении, используя уравнения с понятиями расстояния, смещения, скорости, средней скорости, мгновенной скорости и ускорения.

Кроме того, Руководство лаборатории по физике для старших классов рассматривает содержание этого раздела лаборатории под названием «Положение и скорость объекта», а также следующие стандарты:

  • (4) Научные концепции.Учащийся знает и применяет законы движения в различных ситуациях. Ожидается, что студент:
    • (В) описывать и анализировать движение в одном измерении, используя уравнения с понятиями расстояния, смещения, скорости, средней скорости, мгновенной скорости и ускорения.

Раздел Основные термины

средняя скорость средняя скорость мгновенная скорость
мгновенная скорость скорость скорость

Поддержка учителя

Поддержка учителя

В этом разделе учащиеся применяют то, что они узнали о расстоянии и смещении, к понятиям скорости и скорости.

[BL] [OL] Прежде чем студенты прочитают раздел, попросите их привести примеры того, как они слышали слово «скорость». Затем спросите их, слышали ли они слово «скорость». Объясните, что в повседневной жизни эти слова часто используются как синонимы, но их научные определения различаются. Скажите студентам, что они узнают об этих различиях по мере чтения раздела.

[AL] Объясните учащимся, что скорость, как и смещение, является векторной величиной. Попросите их поразмышлять о том, чем скорость отличается от скорости.После того, как они поделятся своими идеями, задайте вопросы, которые углубят их мыслительный процесс, например: Почему вы так думаете? Какой пример? Как можно применить эти термины к движению, которое вы видите каждый день?

Скорость

Движение — это нечто большее, чем расстояние и смещение. Такие вопросы, как: «Сколько времени занимает пешая гонка?» и «Какая была скорость бегуна?» невозможно ответить без понимания других концепций. В этом разделе мы рассмотрим время, скорость и скорость, чтобы расширить наше понимание движения.

Описание того, насколько быстро или медленно движется объект, — это его скорость. Скорость — это скорость, с которой объект меняет свое местоположение. Как и расстояние, скорость является скаляром, потому что у нее есть величина, но не направление. Поскольку скорость — это показатель, она зависит от временного интервала движения. Вы можете рассчитать прошедшее время или изменение времени ΔtΔt движения как разницу между временем окончания и временем начала

Единицей времени в системе СИ является секунда (с), а единицей скорости в системе СИ являются метры в секунду (м / с), но иногда километры в час (км / ч), мили в час (миль / ч) или другие единицы измерения. скорость используются.

Когда вы описываете скорость объекта, вы часто описываете среднее значение за определенный период времени. Средняя скорость v avg — это пройденное расстояние, разделенное на время, в течение которого происходит движение.

vavg = distancetimevavg = distancetime

Вы, конечно, можете изменить уравнение для решения либо расстояния, либо времени

время = distancevavg.time = distancevavg. distance = vavg × timedistance = vavg × time

Предположим, например, что автомобиль проезжает 150 километров за 3 секунды.2 часа. Его средняя скорость за поездку

vavg = расстояние-время = 150 км3,2 ч = 47 км / ч. vavg = расстояние-время = 150 км3,2 ч = 47 км / ч.

Скорость автомобиля, вероятно, увеличится и уменьшится во много раз за 3,2 часа поездки. Однако его скорость в определенный момент времени — это его мгновенная скорость. Спидометр автомобиля показывает его мгновенную скорость.

Поддержка учителя

Поддержка учителя

[OL] [AL] Предупредите учащихся, что средняя скорость не всегда равна средней начальной и конечной скорости объекта.Например, предположим, что автомобиль проезжает 100 км. Первые 50 км он движется со скоростью 30 км / ч, а вторые 50 км — со скоростью 60 км / ч. Его средняя скорость будет составлять расстояние / (временной интервал) = (100 км) / [(50 км) / (30 км / ч) + (50 км) / (60 км / ч)] = 40 км / ч. Если бы автомобиль на этих скоростях проехал равное время на 30 и 60 км, а не на равные расстояния, его средняя скорость составила бы 45 км / ч.

[BL] [OL] Предупредите учащихся, что термины «скорость», «средняя скорость» и «мгновенная скорость» на повседневном языке часто называют просто скоростью.Подчеркните важность использования правильной терминологии в науке, чтобы избежать путаницы и правильно передавать идеи.

Рисунок 2.8 За 30 минут до магазина туда и обратно общее расстояние составляет 6 км. Средняя скорость 12 км / ч. Смещение для обхода равно нулю, потому что не было чистого изменения положения.

Рабочий пример

Расчет средней скорости

Мрамор катится 5,2 м за 1,8 с. Какая была средняя скорость мрамора?

Стратегия

Мы знаем расстояние, которое проходит мрамор, 5.2 м, интервал времени 1,8 с. Мы можем использовать эти значения в уравнении средней скорости.

Решение

vavg = расстояние время = 5,2 м 1,8 с = 2,9 м / с vavg = расстояние время = 5,2 м 1,8 с = 2,9 м / с

Обсуждение

Средняя скорость — это скаляр, поэтому мы не включаем направление в ответ. Мы можем проверить разумность ответа, оценив: 5 метров разделить на 2 секунды — это 2,5 м / с. Поскольку 2,5 м / с близко к 2,9 м / с, ответ разумный. Речь идет о скорости быстрой ходьбы, так что это тоже имеет смысл.

Практические задачи

8.

Питчер перебрасывает бейсбольный мяч от насыпи питчера к своей тарелке за 0,46 с. Дистанция 18,4 м. Какая была средняя скорость бейсбольного мяча?

  1. 40 м / с
  2. -40 м / с
  3. 0,03 м / с
  4. 8,5 м / с
9.

Кэсси шла к дому своей подруги со средней скоростью 1,40 м / с. Расстояние между домами 205 м. Как долго она продолжала путешествие?

  1. 146 с
  2. 0.01 с
  3. 2,50 мин.
  4. 287 с
Скорость

Векторная версия скорости — это скорость. Скорость описывает скорость и направление объекта. Как и в случае со скоростью, полезно описывать либо среднюю скорость за период времени, либо скорость в определенный момент. Средняя скорость — это смещение, деленное на время, в течение которого смещение происходит.

vavg = время смещения = ΔdΔt = df − d0tf − t0vavg = время смещения = ΔdΔt = df − d0tf − t0

Скорость, как и скорость, выражается в единицах СИ в метрах в секунду (м / с), но поскольку это вектор, вы также должны включить направление.Кроме того, переменная v для скорости выделена жирным шрифтом, потому что это вектор, в отличие от переменной v для скорости, которая выделена курсивом, потому что это скалярная величина.

Советы для успеха

Важно помнить, что средняя скорость — это не то же самое, что средняя скорость без направления. Как мы видели в предыдущем разделе со смещением и расстоянием, изменение направления во временном интервале больше влияет на скорость и скорость.

Предположим, что пассажир двигался к задней части самолета со средней скоростью –4 м / с. Мы не можем сказать по средней скорости, остановился ли пассажир на мгновение или отступил, прежде чем он добрался до задней части самолета. Чтобы получить больше деталей, мы должны рассмотреть меньшие сегменты поездки за меньшие промежутки времени, такие как те, что показаны на рисунке 2.9. Если вы рассматриваете бесконечно малые интервалы, вы можете определить мгновенную скорость, которая является скоростью в определенный момент времени.Мгновенная скорость и средняя скорость одинаковы, если скорость постоянна.

Рис. 2.9. На диаграмме представлена ​​более подробная запись пассажира самолета, направляющегося к задней части самолета, показаны более мелкие отрезки его поездки.

Ранее вы читали, что пройденное расстояние может отличаться от величины смещения. Точно так же скорость может отличаться от величины скорости. Например, вы едете в магазин и через полчаса возвращаетесь домой.Если одометр вашего автомобиля показывает, что общее пройденное расстояние составило 6 км, то ваша средняя скорость составила 12 км / ч. Однако ваша средняя скорость была равна нулю, потому что ваше смещение в оба конца равно нулю.

Watch Physics

Расчет средней скорости или скорости

В этом видео рассматриваются векторы и скаляры и описывается, как рассчитать среднюю скорость и среднюю скорость, когда вы знаете смещение и изменение во времени. В видео также рассказывается, как преобразовать км / ч в м / с.

Проверка захвата

Что из следующего полностью описывает вектор и скалярную величину и правильно дает пример каждого из них?

  1. Скалярная величина полностью описывается своей величиной, в то время как вектор нуждается как в величине, так и в направлении, чтобы полностью описать его.Смещение — это пример скалярной величины, а время — пример векторной величины.
  2. Скалярная величина полностью описывается своей величиной, в то время как вектор нуждается как в величине, так и в направлении, чтобы полностью описать его. Время — это пример скалярной величины, а смещение — пример векторной величины.
  3. Скалярная величина полностью описывается своей величиной и направлением, тогда как вектору нужна только величина, чтобы полностью описать его.Смещение — это пример скалярной величины, а время — пример векторной величины.
  4. Скалярная величина полностью описывается своей величиной и направлением, тогда как вектору нужна только величина, чтобы полностью описать его. Время — это пример скалярной величины, а смещение — пример векторной величины.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Это видео хорошо подчеркивает разницу между векторами и скалярами.Учащегося знакомят с идеей использования «s» для обозначения смещения, которое вы можете поощрять, а можете и не поощрять. Прежде чем ученики посмотрят видео, укажите, что преподаватель использует s → s → для смещения вместо d, как в этом тексте. Объясните, что использование маленьких стрелок над переменными является обычным способом обозначения векторов в курсах физики более высокого уровня. Предупредите учащихся, что в этом видео не используются общепринятые сокращения для часа и секунды. Напомните учащимся, что в своей работе они должны использовать сокращения h для часа и s для секунд.

Рабочий пример

Расчет средней скорости

Студент перемещается на 304 м к северу за 180 с. Какова была средняя скорость ученика?

Стратегия

Мы знаем, что смещение составляет 304 м к северу, а время — 180 с. Мы можем использовать формулу для средней скорости, чтобы решить задачу.

Решение

vavg = ΔdΔt = 304 м180 с = 1,7 м / с на север vavg = ΔdΔt = 304 м180 с = 1,7 м / с на север

2,1

Обсуждение

Поскольку средняя скорость является векторной величиной, вы должны включить в ответ направление и величину.Обратите внимание, однако, что направление можно не указывать до конца, чтобы не загромождать проблему. Обратите внимание на значащие цифры в задаче. Расстояние 304 м состоит из трех значащих цифр, а временной интервал 180 с — только двух, поэтому частное должно состоять только из двух значащих цифр.

Советы для успеха

Обратите внимание на способ представления скаляров и векторов. В этой книге d обозначает расстояние и перемещение. Точно так же v обозначает скорость, а v обозначает скорость.Переменная, не выделенная жирным шрифтом, указывает на скалярную величину, а переменная, выделенная жирным шрифтом, указывает на векторную величину. Иногда векторы представлены маленькими стрелками над переменной.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Используйте эту задачу, чтобы подчеркнуть важность использования правильного количества значащих цифр в вычислениях. Некоторые студенты имеют тенденцию включать много цифр в свои окончательные вычисления. Они ошибочно полагают, что повышают точность своего ответа, записывая многие цифры, указанные на калькуляторе.Обратите внимание, что это приводит к ошибкам в расчетах. В более сложных расчетах эти ошибки могут распространяться и приводить к неправильному окончательному ответу. Вместо этого напомните учащимся всегда носить с собой одну или две дополнительные цифры в промежуточных вычислениях и округлять окончательный ответ до правильного количества значащих цифр.

Рабочий пример

Решение для смещения, когда известны средняя скорость и время

Лейла бегает трусцой со средней скоростью 2.4 м / с на восток. Каково ее смещение через 46 секунд?

Стратегия

Мы знаем, что средняя скорость Лейлы составляет 2,4 м / с на восток, а временной интервал составляет 46 секунд. Мы можем изменить формулу средней скорости, чтобы найти смещение.

Решение

vavg = ΔdΔtΔd = vavgΔt = (2,4 м / с) (46 с) = 1,1 × 102 м на восток vavg = ΔdΔtΔd = vavgΔt = (2,4 м / с) (46 с) = 1,1 × 102 м на восток

2,2

Обсуждение

Ответ: примерно в 110 м к востоку, что является разумным смещением для чуть менее минуты бега трусцой.Калькулятор показывает ответ как 110,4 м. Мы решили написать ответ, используя научную нотацию, потому что мы хотели прояснить, что мы использовали только две значащие цифры.

Советы для успеха

Размерный анализ — хороший способ определить, правильно ли вы решили проблему. Запишите расчет, используя только единицы измерения, чтобы убедиться, что они совпадают на противоположных сторонах отметки равенства. В рассмотренном примере у вас
м = (м / с) (с). Поскольку секунды находятся в знаменателе средней скорости и в числителе времени, единица вычитает, оставляя только m и, конечно же, m = m.

Рабочий пример

Решение для времени, когда известны смещение и средняя скорость

Филипп идет по прямой дорожке от своего дома до школы. Сколько времени ему потребуется, чтобы добраться до школы, если он пройдет 428 м на запад со средней скоростью 1,7 м / с на запад?

Стратегия

Мы знаем, что смещение Филиппа составляет 428 м к западу, а его средняя скорость составляет 1,7 м / с к западу. Мы можем рассчитать время, необходимое для поездки, переписав уравнение средней скорости.

Решение

vavg = ΔdΔtΔt = Δdvavg = 428 м 1,7 м / с = 2,5 × 102 svavg = ΔdΔtΔt = Δdvavg = 428 м 1,7 м / с = 2,5 × 102 с

2,3

Обсуждение

Здесь нам снова пришлось использовать научную запись, потому что ответ мог состоять только из двух значащих цифр. Поскольку время является скаляром, ответ включает только величину, а не направление.

Практические задачи

10.

Дальнобойщик проезжает по прямой трассе 0,25 ч со смещением 16 км к югу.Какова средняя скорость дальнобойщика?

  1. 4 км / ч север
  2. 4 км / ч юг
  3. 64 км / ч север
  4. 64 км / ч юг
11.

Птица летит со средней скоростью 7,5 м / с на восток от ветки к ветке за 2,4 с. Затем он делает паузу перед полетом со средней скоростью 6,8 м / с на восток в течение 3,5 с к другому ответвлению. Каково полное смещение птицы от начальной точки?

  1. 42 м к западу
  2. 6 м к западу
  3. 6 м на восток
  4. 42 м на восток

Virtual Physics

The Walking Man

В этом симуляторе вы наведете курсор на человека и переместите его сначала в одном направлении, а затем в противоположном.Не отключайте вкладку Введение . Вы можете использовать вкладку Графики после того, как узнаете о графике движения далее в этой главе. Внимательно следите за знаком чисел в полях положения и скорости. Пока не обращайте внимания на поле ускорения. Посмотрите, сможете ли вы сделать положение человека положительным, а скорость — отрицательным. Затем посмотрите, сможете ли вы сделать обратное.

Проверка захвата

Какая ситуация правильно описывает, когда положение движущегося человека было отрицательным, но его скорость была положительной?

  1. Человек движется к 0 слева от 0
  2. Человек движется к 0 справа от 0
  3. Человек движется от 0 слева от 0
  4. Человек движется от 0 справа от 0

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Это мощная интерактивная анимация, которую можно использовать для многих уроков.На этом этапе его можно использовать, чтобы показать, что смещение может быть как положительным, так и отрицательным. Он также может показать, что при отрицательном смещении скорость может быть как положительной, так и отрицательной. Позже с его помощью можно будет показать, что скорость и ускорение могут иметь разные знаки. Настоятельно рекомендуется оставить учащихся на вкладке Введение . Вкладка Графики может быть использована после того, как студенты узнают о графическом изображении движения позже в этой главе.

Проверьте свое понимание

12.

Два бегуна, идущие по одной прямой, начинают и заканчивают свой бег одновременно. На полпути у них разные мгновенные скорости. Могут ли их средние скорости на протяжении всей поездки быть одинаковыми?

  1. Да, потому что средняя скорость зависит от чистого или полного смещения.
  2. Да, потому что средняя скорость зависит от общего пройденного расстояния.
  3. Нет, потому что скорости обоих бегунов должны оставаться одинаковыми на протяжении всего пути.
  4. Нет, потому что мгновенные скорости бегунов должны оставаться такими же в средней точке, но могут изменяться в других точках.
13.

Если вы разделите общее расстояние, пройденное за поездку на автомобиле (определенное одометром), на время поездки, вычисляете ли вы среднюю скорость или величину средней скорости, и при каких обстоятельствах эти две величины одинаковы? ?

  1. Средняя скорость. Оба они одинаковы, когда автомобиль движется с постоянной скоростью и меняет направление.
  2. Средняя скорость. Оба они одинаковы, когда скорость постоянна и автомобиль не меняет своего направления.
  3. Величина средней скорости. Оба варианта одинаковы, когда автомобиль движется с постоянной скоростью.
  4. Величина средней скорости. И то, и другое одинаково, когда машина не меняет своего направления.
14.

Может ли средняя скорость быть отрицательной?

  1. Да, если чистое смещение отрицательное.
  2. Да, если направление объекта меняется во время движения.
  3. Нет, потому что средняя скорость описывает только величину, а не направление движения.
  4. Нет, потому что средняя скорость описывает только величину в положительном направлении движения.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Используйте вопросы «Проверьте свое понимание », чтобы оценить достижения учащимися учебных целей по разделам. Если учащиеся не справляются с какой-либо конкретной целью, Check Your Understanding поможет определить, какие из них и направить их к соответствующему содержанию.Пункты оценивания в TUTOR позволят вам переоценить.

Скорость звука в температуре воздуха Калькулятор атмосферного давления без таблицы плотность воздуха по формуле расчет температуры Мах 1 акустический импеданс распространение температуры в помещении плотность воздуха скорость на уровне моря идеальный газ 20 градусов или 21 градус Цельсия C холодный теплый

Скорость звука в температуре воздуха калькулятор атмосферного давления без таблицы плотность воздуха формула расчет температуры мах 1 акустический импеданс распространение температуры в помещении плотность воздуха скорость на уровне моря идеальный газ 20 градусов или 21 градус Цельсия C холодный теплый — sengpielaudio Sengpiel Berlin

Расчет из Скорость звука
в Воздух и эффективная Температура

Важная Температура воздуха
и не относящиеся к делу давление
= Давление воздуха = Барометрическое давление
Забудьте о высоте (высоте).Думайте только о температуре на этой высоте.

Ошибочное предположение, что скорость звука уменьшается
с высотой над уровнем моря, т.к. плотность воздуха
убывает с высотой. Изменение атмосферного давления
не меняет скорость звука.

Только более низкая температура (!) Позволяет снизить скорость
звук на больших высотах.

Скорость звука не имеет ничего общего с «уровнем моря».
Для звукового давления без воздуха среды нет скорости
звука.

Скорость звука зависит почти только от его температуры.
Не зависит от амплитуды звука , частоты или
длины волны .

Скорость распространения или скорость звука в воздухе

При 0 ° C ρ 0 = 1.293 кг / м 3 , Z 0 = 428 Н · с / м 3 и c 0 = 331,3 м / с
При 15 ° C ρ 15 = 1,225 кг / м 3 , Z 15 = 417 Н · с / м 3 и c 15 = 340 м / с
При 20 ° C это ρ 20 = 1,204 кг / м 3 , Z 20 = 413 Н · с / м 3 и c 20 = 343 м / с
При 25 ° C ρ 20 = 1.184 кг / м 3 , Z 25 = 410 Н · с / м 3 и c 25 = 346 м / с

Плотность воздуха или плотность воздуха ρ (rho), сопротивление воздуха Z 48 , скорость звука

Скорость звука в воздухе c определяется самим воздухом и не зависит от
при амплитуде , частоте или длине волны звука .
Для идеального газа скорость звука зависит только от его температуры и составляет
не зависит от давления газа. Эта зависимость относится и к воздуху, в хорошем
приближении и может рассматриваться как идеальный газ.

Сайт для звукорежиссеров и музыкантов. Нас интересует
скорость звука воздуха (!) на Земле в местах нахождения акустических музыкальных инструментов
или используются голоса, обычно в комнатах или холлах. Скорость звука
Слои атмосферы, как на высоте 100 км (высота), так и близкие к вакууму, не
представляет интерес.
Также мы не заботимся о повышенном давлении воздуха в автомобильных шинах.
Какая скорость у звука в обычной жизни?

Используемый браузер не поддерживает Javascript.
Программа указана, но фактическая функция отсутствует.


Примечание для музыкантов и техников (не для профессоров физики):
Скорость звука в воздухе явно изменяется с температурой, немного с
влажность — но не с атмосферным давлением (атмосферным) и высотой.
Слова «звуковое давление на уровне моря» неверны и вводят в заблуждение в
случай «скорость звука». Индикация температуры —
. абсолютно необходимо.
Изменение атмосферного давления не влияет на звук
музыкальных инструментов в концертном зале или в комнате.
Это влияет на изменение температуры.

Среднее давление воздуха на уровне моря 101325 Па.Однако эта информация
несущественно для скорости звука. Нам всегда нужна информация о температуре.


В единицах СИ с сухим воздухом при 20 ° C (68F) скорость звука c составляет 343 метра в секунду (м / с).
Это также равно 1235 км / ч, 1125 футов в секунду (фут / с или кадр / с), 666 узлов, 767,3 миль
в час (миль / ч или миль / ч)
, 12,79 миль в минуту (миль / мин), 0,2131 мили в секунду (миль / с),
То есть 0.343 километра в секунду (км / с) или 20,58 километра в минуту (км / мин).

Нет смысла давать скорость звука, добавляя слова «стандартная атмосфера на уровне моря».
Для получения скорости звука важна температура , а не барометрическое давление.

Заявление: Статическое давление воздуха p_ и плотность воздуха ρ (плотность воздуха) пропорциональны при одном и том же
температура, потому что отношение p_ / ρ всегда постоянно, на высокой горе или даже на высоте уровня моря.
Примечание: Отношение p_ / ρ (статическое давление воздуха к плотности воздуха) действительно всегда постоянно. Формула:

Скорость звука


Это означает, что отношение p_ / ρ всегда постоянно на высокой горе,
и даже на «уровне моря». Статическое атмосферное давление p _ и
плотность воздуха ρ всегда идут вместе.Соотношение остается постоянным.

При расчете скорости звука забудьте об атмосферном давлении ,
но посмотрите внимательно на очень важную температуру.
Скорость звука меняется с высотой (высотой) только из-за
изменение температуры там.


Давление зависит от температуры и косвенно от высоты.

Индекс адиабаты или отношение удельных теплоемкостей κ (каппа) = c p / c v = 1.402 для воздуха.
Удельная теплоемкость в процессе постоянного давления = c p ; Удельная теплоемкость в процессе постоянного объема = c v

Обычно мы берем с достаточной точностью формулу (уравнение) для скорости звука в воздухе
в м / с в зависимости от температуры ϑ (тета) в градусах Цельсия (Цельсия):


Скорость звука c ≈ 331,3 + (0,6 × ϑ ) в м / с.

Это дает, например, при температуре ϑ = 20 ° C скорость звука:
c ≈ 331,3 + (0,6 × ϑ ) = 331,3 + (0,6 × 20) = 343,3 м / с.


Изменение температуры на Δ ϑ = 1 ° C равно
изменение скорости звука Δ
c = 60 см / с.

Существует полезная формула (практическое правило) для получения температуры ϑ в ° C
, когда вы знаете скорость звука c в воздухе (м / с).

Формула: Температура воздуха ϑ ≈ ( c — 331,3) / 0,6 ° C.

С помощью следующей формулы вы можете точно рассчитать скорость звука.

Скорость звука в м / с;
температура ϑ в ° C.

Скорость звука в зависимости от высоты и температуры?
Забудьте о высоте и заботьтесь только о температуре.


При температуре ϑ = 0C скорость звука в сухом воздухе была определена равной
c = 331.3 м / с. 0 ° C равняется 32 ° F.

Точные уравнения для скорости звука и температуры:

Для точного расчета скорости звука в м / с:
c = 331,3 × √ (1+ ( ϑ / 273,15))
, если используется известная температура воздуха ϑ ° C.

Для точного расчета температуры воздуха в ° C:
ϑ = 273,15 × (0,00000
12

16350702156684298215 × c 2 — 1)
, если использовать известную скорость звука c в м / с.

Упрощенные формулы (для от + 35 ° C до -35 ° C):

Скорость звука в воздухе в м / с: c = 331,3 + 0,6 × ϑ

Температура в ° C: ϑ = ( c — 331,3) / 0,6

Расчет и преобразование: Температура и скорость звука

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

Скорость звука c зависит от температуры воздуха ϑ , а не от давления воздуха!
Влажность воздуха незначительно влияет на скорость звука. Давление воздуха
и плотность воздуха (плотность воздуха) пропорциональны друг другу при одинаковой температуре.
Применяется всегда p / ρ = константа. rho — плотность ρ и p — звуковое давление.
Поэтому давление воздуха не учитывается при расчете скорости звука воздуха.


Примечание: скорость звука одинакова и на вершине горы
как на уровне моря при такой же температуре воздуха.


Можно предположить, что это верно даже на высоте 100 км.
С понижением давления плотность воздуха уменьшается.

При какой температуре скорость звука вдвое превышает значение 0 ° C?

При какой температуре скорость звука 331.3 м / с (скорость звука) увеличится вдвое?
Температура 819,45 ° C удвоит скорость звука до 662,6 м / с.

Найдите следующий ответ на вопрос: «Какая скорость звука?»

Скорость звука — температура имеет значение, а не давление воздуха

Плотность воздуха (плотность воздуха) ρ = давление воздуха p_ (газовая постоянная R × температура в Кельвинах)
ρ = p_ / R × T в кг / м 3 .

Удельная газовая постоянная для сухого воздуха составляет R = 287,058 Дж / кг × K
Джоуль Дж = ньютон × метр = N · м и T в Кельвинах = ° C + 273,15
Атмосферное давление p 0 = 101325 Па = 1013,25 мбар = 1013,25 гПа
R = 287,058 Дж / кг × K
T 0.15 K при 0 ° C
ρ 0 = 101325 / (287,058 × 273,15) = 1,2922 кг / м³
T 20 = 293,15 K при 20 ° C
ρ 20 = 101325 / (287,058 × 293,15) = 1,2041 кг / м³

Иногда ошибочно принимают, что давление и плотность воздуха одинаковы.

Скорость звука c не является скоростью частицы v .
Скорость звука v лучше называть скоростью частицы v .
Скорость звука c лучше называть скоростью звука c .


Скорость звука называется Мах 1
Мах обычно используется для обозначения скорости объекта, например самолета
или ракета, когда она движется со скоростью звука или кратной ей.
Скорость выше 1 Маха называется сверхзвуковой.

Число Маха ниже 1 означает, что скорость потока ниже скорости звука — а скорость дозвуковая .
Число Маха 1 означает, что скорость потока — это скорость звука, а скорость вокруг нее составляет околозвуковых .
Число Маха выше 1 означает, что скорость потока выше скорости звука — а скорость сверхзвуковая .
Более чем число Маха 5 называется гиперзвуковым . «Число Маха» — это безразмерное отношение.


Примечание: скорость звука c не зависит от частоты и
амплитуда звуковой волны и давление воздуха.Но скорость
звук зависит от температуры.


При температуре 819,45 мы получаем скорость звука 662,6 м / с.
Это вдвое больше скорости звука, которое мы находим при 0 ° C с 331,3 м.


Сверхзвуковая скорость имеет абсолютно
не имеет отношения к давлению воздуха — но
с температурой!


Плотность ρ воздуха также не влияет,
потому что соотношение давления воздуха p к
плотность ρ то есть p / ρ всегда
постоянный.Посмотрите на эту важную формулу:

Скорость звука

Таблица (диаграмма): Влияние температуры
Плотность воздуха, скорость звука, характеристика акустическая
сопротивление и зависимость температуры воздуха

Температура
воздуха ϑ в ° C
Скорость звука
c м / с
Время на 1 м
Δ t в мс / м
Плотность воздуха
ρ в кг / м 3
Импеданс
воздуха Z в Н · с / м 3
+40 354.94 2,817 1,1272 400,0
+35 351,96 2,840 1.1455 403,2
+30 349,08 2,864 1,1644 406,5
+25 346,18 2,888 1,1839 409,4
+20 343.26 2,912 1,2041 413,3
+15 340,31 2,937 1,2250 416,9
+10 337,33 2,963 1,2466 420,5
+5 334,33 2,990 1,2690 424,3
0 331.30 3,017 1,2920 428,0
−5 328,24 3,044 1,3163 432,1
−10 325,16 3,073 1,3413 436,1
−15 322,04 3,103 1,3673 440,3
−20 318.89 3,134 1,3943 444,6
−25 315,72 3,165 1.4224 449,1

Примечание: Давление воздуха p и плотность воздуха ρ не совпадают.
В газах, чем выше скорость звука в этой среде, тем выше будет высота звука при пении.

Только из-за снижения температуры воздуха, которая уменьшается с высотой (высотой), скорость звука уменьшается.

В общепринятом использовании и в научной литературе скорость звука совпадает с скоростью звука или скоростью звука.
Скорость звука c не следует путать с скоростью звуковых частиц v , которая является скоростью отдельных частиц.

Приблизительная скорость звука
в обычных материалах
Средний Скорость звука
м / с фут / с
Воздух, сухой при 20 ° C 343 1 125
Водород при 0 ° C 1 280 4 200
Вода при 15 ° C 1 500 4 920
Свинец 2 160 7 090
Бетон 3 100 10 200
Дерево (мягкое — по волокну) 3 800 12 500
Стекло 5 500 18 500
Сталь 5 800 19 000

В данном идеальном газе скорость звука зависит только от его температуры.
Скорость звука в неподвижном сухом воздухе при температуре ϑ = 0 градусов
По Цельсию c = 331,3 м / с.
Это зависит от температуры и материала. Так как звук передается
легко проходит через плотно упакованные молекулы, быстрее через плотные
вещества.
Таким образом, скорость звука увеличивается с увеличением жесткости материала.

На частый вопрос: «Сколько стоит скорость звука?» всегда должен следовать
требование: «При какой температуре, пожалуйста?»
Кто упоминает о барометрическом давлении, есть чему поучиться.

Скорость звука и акустическая скорость (скорость звука)

Скорость — это скорость изменения расстояния во времени.
Скорость — это мера скорости и направления движущегося объекта.
Скорость — это скорость изменения смещения во времени.
Скорость — это расстояние, на которое проходит объект, скорость — это измерение скорости И направления.

В данном идеальном газе скорость звука зависит только от его температуры.Скорость
звук в неподвижном воздухе при 0 градусах Цельсия составляет 331,3 м / с. Это зависит от температуры, а
материал. Поскольку звук легче передается между близкими молекулами, он распространяется на
быстрее в более плотном веществе. Таким образом, скорость звука увеличивается с жесткостью
. материал.

Действительно неправильные ответы в Yahoo! Answers

Как скорость звука в воздухе зависит от давления воздуха?

1 st неправильный ответ: лучший ответ — выбран избирателями
В более тонком воздухе плавает меньше атомов, чем в более плотном (более высоком давлении).
Поскольку звуковые волны беспрепятственно распространяются быстрее, меньшее давление воздуха составляет
более высокая скорость из-за пониженной атмосферной «вязкости».

2 nd неправильный ответ: Скорость звука в воздухе прямо пропорциональна квадратному корню
давления.

Правильный ответ: скорость звука не зависит от давления воздуха, а
по температуре. Давление воздуха — это не то же самое, что плотность воздуха.

Свойства звука в воздухе, частота и длина волны

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

При 0 ° C скорость звука в учебниках США составляет 331,3 м / с.
При 20 ° Цельсия скорость звука равна 343.21 м / с, округлено 343 м / с.
При 0 ° C скорость звука в немецких учебниках составляет 331,5 м / с.
При 20 ° C скорость звука тогда составляет 343,42 м / с, округленное значение — 343 м / с.

Скорость и скорость — разница

Скорость — это расстояние за определенный период времени.
Скорость — это мера скорости и направления движущегося объекта.
Разница: скорость — это расстояние, на которое объект проходит за единицу времени.
Скорость — это перемещение за единицу времени.
Разница: скорость — это скалярная величина, она имеет только величину и не может
быть нулевым.
Скорость — это векторная величина, у нее есть величина и направление, и она
может быть нулевым.

Конвертер: Фаренгейт в Цельсий и Цельсий в Фаренгейт

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

Звуковое давление или акустическое давление — это локальное отклонение давления от окружающего
атмосферное давление, вызванное звуковой волной. Звуковое давление можно измерить с помощью
микрофон в воздухе. Единица СИ для звукового давления p — это паскаль — символ: Па.

НАСА говорит: Скорость звука зависит от температуры воздуха .
Он меняется с высотой только , потому что меняющейся температуры!
Атмосферное давление пропорционально плотности воздуха.1/2 = 343,24 м / с.

Зональный средний вертикальный профиль температуры в
атмосфера в июне на 45 ° северной широты


Температура в зависимости от высоты (атмосферное давление)

Неправильное мышление:
Рассчитайте скорость звука на большой высоте.

Ваш комментарий будет первым

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    © 2019 iApple-59.ru