Vektor sebessége: meghatározás és gyakorlatok

Sebességvektor az a mérték, amellyel egy bizonyos távolságot egy bizonyos idő alatt megteszünk, amikor figyelembe vesszük a vektor paramétereket, például a nagyságot, az irányt és az irányt. A sebességvektor kiszámítható az elmozdulásvektorral - a különbség a vektorok a végső és a kezdeti helyzet - osztva a mozgás időintervallumával.

Néztöbb: Statikus egyensúly: amikor az erők eredője és a nyomatékok összege nulla

A vektor sebességének meghatározása

ellentétben a sebességgel mászik, az átlagos vektorsebesség null lehet, még akkor is, ha a test mozgásban van. Ez olyan esetekben fordul elő, amikor a mobil egy pozícióból indul, és egy bizonyos időszak végén visszatér ugyanabba a helyzetbe. Ebben az esetben azt mondjuk, hogy még akkor is, ha a rover által bejárt tér nem volt nulla, a vektor elmozdulása igen.mozgalom.null lehet, még akkor is, ha a test bent van, az átlagos vektorsebesség mászikellentétben a sebességgel

A. Kiszámításához használt képlet sebességvektor néhány bútorból ez:

v - vektor sebessége

S - vektor elmozdulás

t - időintervallum

vektor elmozdulás

hívjuk sF és s0, illetve azok a pozíciók, amelyekben a mobil a mozgás végén és elején volt. Ezek az álláspontok megírhatók formában pontjai Derékszögű sík(x, y), tehát megtehetjük kiszámítja a vektor elmozdulását, figyelembe véve az egyes pontok x és y koordinátáinak távolságát.

Elmozdulás - derékszögű terv
Elmozdulás - derékszögű terv

Az elmozdulási vektor megírásának másik módja a vektorokegységes (egy vektor, amely az x, y vagy z irányba mutat és 1 modulusú). Az egységvektorokat használják az elmozdulás vagy a sebesség egyes komponenseinek nagyságának meghatározására irányokatvízszintes és függőleges, amelyet i, illetve j szimbólum képvisel.

Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)

A következő ábrán a helyzetben lévő mobil elmozdulásvektorának összetevőit mutatjuk be s0 = 4,0i + 3,0j, majd helyzetbe lép sF = 6,0i és 10,0j. Az elmozdulást ebben az esetben az ezen pozíciók közötti különbség adja, és egyenlő ΔS = 2,0i + 7,0j.

A vektorsebességben való elmozdulást vektor hozzáadással kell kiszámítani.
A vektorsebességben való elmozdulást vektor hozzáadással kell kiszámítani.

ismerve a sebességvektor-komponensek, kiszámítható a modulnak,-nekelmozdulás, ehhez használnunk kell a Pitagorasz tétel, mivel ezek az alkatrészek merőlegesek egymásra, vegye figyelembe:

Az elmozdulás kiszámítása a Pitagorasz-tétel segítségével (u.c. = hosszegységek).
Az elmozdulás kiszámítása a Pitagorasz-tétel segítségével (u.c. = hosszegységek).

Miután megtaláltuk az elmozdulásvektor nagyságát, a vektor sebessége kiszámítható úgy, hogy elosztjuk az időtartammal.

többet látni: Erő: a dinamika ügynöke, aki felelős a test nyugalmi állapotának vagy mozgásának megváltoztatásáért

vektor sebessége és skaláris sebessége

Mint említettük, a sebesség egy vektormennyiség, ezért nagysága, iránya és iránya alapján határozható meg. Minden sebesség vektorazonban a legtöbb tankönyv a „skaláris sebesség” kifejezést használja a tanulmányozás megkönnyítésére kinematika középiskolásoknak. Ez azt mondta "emelkedési sebesség valójában egy rover sebességének nagysága az űrben egyetlen irány mentén.

Átlagos és pillanatnyi sebesség

Az átlagos sebesség az aránya a vektor elmozdulása és az időintervallum között, amelyben ez az elmozdulás bekövetkezik. Amikor kiszámoljuk a átlagsebesség, a kapott eredmény nem jelzi, hogy az egész utazás során fennmaradt, és idővel változhat.

A pillanatnyi sebességviszont a következőre van állítva: szünetekban benidőelenyésző, azaz nagyon kicsi. A pillanatnyi sebesség meghatározása tehát a intézkedésadsebességban benminden egyesazonnali:

A pillanatnyi sebességet 0 közeli időintervallumokban mérik.
A pillanatnyi sebességet 0 közeli időintervallumokban mérik.

Gyakorlatok a vektor sebességével

1. kérdés) (Mackenzie) Egy repülőgép 120 km-t északkeletre (ÉK-re) megtéve 160 km-rel halad délkeletre (DK). Mivel negyed óra volt ennek az utazásnak az összes ideje, a sík átlagos vektorsebességének modulusa ebben az időben:

a) 320 km / h

b) 480 km / h

c) 540 km / h

d) 640 km / h

e) 800 km / h

Sablon: E betű

Felbontás:

Az északi és északkeleti irány merőleges egymásra, ezért ennek a síknak a vektor elmozdulását Pythagoras tételével számoljuk ki. Vegye figyelembe a következő ábrát, amely szemlélteti a leírt helyzetet és az eredetileg elvégzendő számítást:

A vektor elmozdulásának modulusának kiszámítása után csak kiszámítja az átlagos vektorsebességet, elosztva azt az időintervallummal, amely ¼ óra (0,25 óra):

Ennek alapján azt tapasztaljuk, hogy a gép sebessége 800 km / h, tehát a helyes alternatíva az e betű.

2. kérdés (Ufal) A tó elhelyezkedése az őskori barlanghoz képest 200 m-t bizonyos irányban, majd 480 m-t az elsőre merőleges irányban kellett megtenni. A barlangtól a tóig egyenes vonalban mért távolság méterben volt,

a) 680

b) 600

c) 540

d) 520

e) 500

Sablon: D betű

Felbontás:

A gyakorlat két merőleges elmozdulásról beszél. Az utolsó és a kezdeti pont közötti távolság megtalálásához a Pitagorasz-tételt kell használnunk, vegye figyelembe:

A kapott eredmény szerint a helyes alternatíva a d betű.

3. kérdés) (Uemg 2015) Az idő futó folyó. Az idő nem óra. Sokkal több annál. Az idő múlik, függetlenül attól, hogy van-e órája. Egy személy olyan helyen akar átkelni a folyón, ahol a partok közötti távolság 50 m. Ehhez hajóját a partra merőlegesen irányítja. Tegyük fel, hogy a hajó sebessége a vízhez viszonyítva 2,0 m / s, és az áram sebessége 4,0 m / s. A hajó átkeléséről jelölje be a HELYES utasítást:

a) Ha az áram nem létezik, a csónak 25 másodpercet vesz igénybe, hogy átkeljen a folyón. Az áram mellett a csónak átkelése több mint 25 másodpercet igényel.

b) Mivel a hajó sebessége merőleges a partokra, az áram nem befolyásolja az átkelési időt.

c) Az átkelés idejét semmilyen körülmények között nem befolyásolná az áram.

d) Az áram mellett a hajó átkelési ideje kevesebb, mint 25 másodperc, mert vektoros módon növeli a hajó sebességét.

Sablon: C betű

Felbontás:

A hajó aktuális sebességétől függetlenül a hajó keresztezési ideje azonos lesz, mivel merőlegesen keresztezi a partokat.

Értsd meg: a hajó két sebességének összetétele azt eredményezi, hogy elmozdul az abból eredő irányba, tehát a merőleges irányba az 50 m hosszú folyót mindig a hajó sebessége fedi, amely 2,0 m / s, és ezért az átkelési idő nem érintett.

Rafael Hellerbrock
Fizikatanár

Lézer. Lézer: Alkalmazások és működés.

AZ lézer szó angol eredetű, és a rövidítése Fénykibocsátás indukált emisszióval, ami portugálra f...

read more
Elektromos erőátvitel

Elektromos erőátvitel

Amikor elektromos energiáról beszélünk, hamar megijedünk, mert az áramütés jut eszünkbe. De ha m...

read more
Megoldott gyakorlatok: Körspirál mágneses tere

Megoldott gyakorlatok: Körspirál mágneses tere

Általánosságban elmondható, hogy a mágneses mező az áram által hordozott vezető körüli tér bármel...

read more