벡터 속도: 정의 및 연습

속도벡터 크기, 방향 및 방향과 같은 벡터 매개 변수를 고려할 때 일정 기간 동안 특정 거리를 커버하는 측정 값입니다. 속도 벡터는 변위 벡터로 계산할 수 있습니다. 벡터 최종 위치와 초기 위치 — 이동이 발생한 시간 간격으로 나눈 값입니다.

보기더: 정적 평형: 힘의 결과와 토크의 합이 null 인 경우

벡터 속도의 정의

속도와 달리 상승, 평균 벡터 속도 몸이 움직이더라도 null 일 수 있습니다. 이것은 모바일이 위치에서 시작하여 특정 시간이 지나면 동일한 위치로 돌아 오는 경우에 발생합니다. 이 경우 로버가 지나가는 공간이 null이 아니더라도 벡터 변위는 같다고 말합니다.운동.본문이있는 경우에도 null 일 수 있습니다., 평균 벡터 속도 상승속도와 달리

계산에 사용되는 공식 속도벡터 일부 가구에서 다음과 같습니다.

V – 벡터 속도

S- 벡터 변위

-시간 간격

벡터 변위

우리는 부른다 에스에프에스0, 모바일이 이동의 끝과 시작에 있었던 위치. 이러한 위치는 다음과 같은 형식으로 작성할 수 있습니다. 포인트 데카르트 평면(x, y), 그래서 우리는 벡터 변위 계산, 각 점의 x 및 y 좌표 사이의 거리를 고려합니다.

변위-데카르트 계획
변위-데카르트 계획

변위 벡터를 작성하는 또 다른 방법은 다음을 사용하는 것입니다. 벡터일원 (x, y 또는 z 방향을 가리키고 계수가 1 인 벡터). 단위 벡터는 변위 또는 속도의 각 구성 요소의 크기를 정의하는 데 사용됩니다. 지도수평세로, 각각 기호 i 및 j로 표시됩니다.

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다음 그림에서는 위치에 있던 모바일 변위 벡터의 구성 요소를 보여줍니다. 에스0 = 4.0i + 3.0j, 그런 다음 위치로 이동 에스에프 = 6.0i 및 10.0j. 이 경우 변위는 이러한 위치 간의 차이로 제공되며 다음과 같습니다. ΔS = 2.0i + 7.0j.

벡터 속도의 변위는 벡터 추가로 계산해야합니다.
벡터 속도의 변위는 벡터 추가로 계산해야합니다.

알고 속도 벡터 구성 요소, 계산할 수 있습니다 기준 치수배수량,이를 위해 우리는 피타고라스의 정리, 이러한 구성 요소는 서로 직각이므로 다음을 참고하십시오.

피타고라스 정리를 사용한 변위 계산 (u.c. = 길이 단위).
피타고라스 정리를 사용한 변위 계산 (u.c. = 길이 단위).

변위 벡터의 크기를 찾은 후 벡터 속도 시간 범위로 나누어 계산할 수 있습니다.

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벡터 속도와 스칼라 속도

언급했듯이 속도는 벡터 양이므로 크기, 방향 및 방향에 따라 정의됩니다. 모든 속도는 벡터입니다.그러나 대부분의 교과서는 "스칼라 속도"라는 용어를 사용하여 운동학 고등학생을 위해. 즉, 이 "등반"속도 그것은 실제로 우주에서 한 방향을 따라 움직이는 로버의 속도의 크기입니다.

평균 및 순간 속도

평균 속도는 벡터 변위와이 변위가 발생하는 시간 간격 사이의 비율. 우리가 계산할 때 평균 속도, 얻은 결과는 여정 내내 유지되었다는 것을 나타내지 않으며 시간이 지남에 따라 변화를 겪었을 수 있습니다.

그만큼 순간 속도, 차례로 설정됩니다. 휴식시각극소의, 즉 매우 작습니다. 따라서 순간 속도의 정의는 법안준다속도마다즉시:

순간 속도는 0에 가까운 시간 간격으로 측정됩니다.
순간 속도는 0에 가까운 시간 간격으로 측정됩니다.

벡터 속도에 대한 연습

질문 1) (Mackenzie) 비행기는 북동쪽 (NE)으로 120km를 이동 한 후 남동쪽 (SE)으로 160km 이동합니다. 이 여행의 총 시간이 1/4 시간 인 경우, 그 시간에 비행기의 평균 벡터 속도의 계수는 다음과 같습니다.

a) 320km / h

b) 480km / h

c) 540km / h

d) 640km / h

e) 800km / h

주형: 문자 e

해결:

북쪽과 북동쪽 방향은 서로 수직이므로 피타고라스 정리를 사용하여이 평면의 벡터 변위를 계산합니다. 설명 된 상황과 초기에 수행 할 계산을 설명하는 다음 그림을 참고하십시오.

벡터 변위의 계수를 계산 한 후 평균 벡터 속도를 시간 간격 (0.25 시간)으로 나눈 평균 벡터 속도를 계산합니다.

이를 바탕으로 비행기의 속도는 800km / h이므로 올바른 대안은 문자 e입니다.

질문 2) (우팔) 선사 시대 동굴과 관련하여 호수의 위치는 특정 방향으로 200m, 첫 번째에 수직 인 방향으로 480m를 걸어야했습니다. 동굴에서 호수까지 직선 거리는 미터 단위로,

a) 680

b) 600

c) 540

d) 520

e) 500

주형: 문자 D

해결:

이 연습에서는 두 개의 수직 변위에 대해 설명합니다. 최종 지점과 초기 지점 사이의 거리를 찾으려면 피타고라스 정리를 사용해야합니다. 참고 :

얻은 결과에 따르면 올바른 대안은 문자 d입니다.

질문 3) (Uemg 2015) 시간은 흐르는 강물입니다. 시간은 시계가 아닙니다. 그는 그 이상입니다. 시계가 있든 없든 시간은지나갑니다. 한 사람이 강둑 사이의 거리가 50m 인 곳에서 강을 건너고 싶어합니다. 이를 위해 그녀는 보트를 해안에 수직으로 향하게합니다. 물에 대한 배의 속도는 2.0m / s이고 해류의 속도는 4.0m / s라고 가정합니다. 이 배를 건너는 것에 대해 CORRECT 문을 선택하십시오.

a) 해류가 존재하지 않으면 보트가 강을 건너는 데 25 초가 걸립니다. 현재의 경우 보트가 건너는 데 25 초 이상이 걸립니다.

b) 보트 속도가 제방에 수직이기 때문에 전류는 횡단 시간에 영향을 미치지 않습니다.

c) 어떤 상황에서도 횡단 시간은 전류의 영향을받지 않습니다.

d) 현재의 경우 보트 횡단 시간은 벡터화로 인해 보트 속도가 증가하기 때문에 25 초 미만이됩니다.

주형: 문자 C

해결:

현재 속도에 관계없이 보트가 제방에 수직으로 횡단하기 때문에 보트의 횡단 시간은 동일합니다.

이해: 보트의 두 속도의 구성으로 인해 보트가 그에 따른 방향으로 움직이게되므로 보트에 수직 인 방향이됩니다. 길이가 50m 인 강은 항상 2.0m / s 인 보트의 속도로 덮여 있으므로 횡단 시간은 체하는.

작성자: Rafael Hellerbrock
물리학 교사

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