Rýchlosťvektor je to miera, s ktorou je prekonaná určitá vzdialenosť v určitom časovom období, keď berieme do úvahy vektorové parametre, ako je veľkosť, smer a smer. Vektor rýchlosti možno vypočítať pomocou vektora posunutia - rozdielu medzi vektory konečnej a počiatočnej polohy - vydelené časovým intervalom, v ktorom sa pohyb uskutočnil.
Pozriviac: Statická rovnováha: keď sú výslednica síl a súčet krútiacich momentov nulové
Definícia vektorovej rýchlosti
na rozdiel od rýchlosti vyliezť, priemerná vektorová rýchlosť môže byť nulová, aj keď je telo v pohybe. Stáva sa to v prípadoch, keď mobilný telefón vychádza z polohy a na konci určitého časového obdobia sa vráti do rovnakej polohy. V tomto prípade hovoríme, že aj keď priestor prechádzajúci roverom nebol nulový, posunutie vektora bolo.pohyb.môže byť nulové, aj keď je telo v, priemerná vektorová rýchlosť vyliezťna rozdiel od rýchlosti
Vzorec použitý na výpočet rýchlosťvektor z nejakého nábytku je toto:
v - vektorová rýchlosť
S - vektorový posun
t - časový interval
vektorový posun
voláme sF a s0, polohy, v ktorých sa mobil nachádzal na konci a začiatku pohybu. Tieto pozície môžu byť napísané vo forme body z Karteziánske lietadlo(x, y), aby sme mohli vypočítať vektorový posun, berúc do úvahy vzdialenosť medzi súradnicami x a y každého z bodov.
Ďalším spôsobom, ako napísať vektor posunutia, je použitie vektoryunitárny (vektor, ktorý ukazuje v smeroch x, y alebo z a má modul 1). Jednotkové vektory sa používajú na definovanie veľkosti každej zložky posunu alebo rýchlosti v smeryhorizontálne a vertikálne, predstavované symbolmi i, resp. j.
Na nasledujúcom obrázku si ukážeme komponenty vektora posunutia mobilného telefónu, ktorý bol v danej polohe s0 = 4,0i + 3,0j, a potom sa presunie do polohy sF = 6,0i a 10,0j. Posun je v tomto prípade daný rozdielom medzi týmito polohami a rovná sa ΔS = 2,0i + 7,0j.
poznať zložky vektora rýchlosti, je možné vypočítať modulzvysídlenie, na to musíme použiť Pytagorova veta, pretože tieto komponenty sú navzájom kolmé, všimnite si:
Potom, čo nájdeme veľkosť vektora posunutia, vektorová rýchlosť možno vypočítať vydelením časovým rozpätím.
pozrieť viac: Sila: činiteľ dynamiky zodpovedný za zmenu stavu pokoja alebo pohybu tela
vektorová rýchlosť a skalárna rýchlosť
Ako už bolo spomenuté, rýchlosť je vektorová veličina, takže je definovaná na základe jej veľkosti, smeru a smeru. Celá rýchlosť je vektorová, avšak väčšina učebníc používa na uľahčenie štúdia pojem „skalárna rýchlosť“ kinematika pre študentov stredných škôl. To znamená, toto „Stúpacia“ rýchlosť je to vlastne veľkosť rýchlosti roveru pohybujúceho sa v priestore jedným smerom.
Priemerná a okamžitá rýchlosť
Priemerná rýchlosť je pomer medzi vektorovým posunom a časovým intervalom, v ktorom k tomuto posunu dôjde. Keď vypočítame priemerná rýchlosť, získaný výsledok nenaznačuje, že sa udržiaval počas celej cesty, a mohol časom podliehať zmenám.
THE okamžitá rýchlosťje zase nastavený na prestávkyvčasnekonečne malý, teda veľmi malé. Definícia okamžitej rýchlosti sa preto týka: meraťdávarýchlosťvkaždýokamžite:
Cvičenie vektorovej rýchlosti
Otázka 1) (Mackenzie) Po prekonaní 120 km na severovýchod (SV) sa lietadlo presunie o 160 km na juhovýchod (SE). Keďže štvrtina hodiny bola celková doba tejto cesty, bol modul priemernej vektorovej rýchlosti roviny v tom čase:
a) 320 km / h
b) 480 km / h
c) 540 km / h
d) 640 km / h
e) 800 km / h
Šablóna: Písmeno e
Rozhodnutie:
Severný a severovýchodný smer sú navzájom kolmé, takže pomocou Pythagorovej vety vypočítame vektorový posun tejto roviny. Všimnite si nasledujúci obrázok, ktorý ilustruje opísanú situáciu a výpočet, ktorý sa má vykonať pôvodne:
Po výpočte modulu vektorového posunutia stačí vypočítať priemernú vektorovú rýchlosť vydelenú časovým intervalom, ktorý je ¼ hodiny (0,25 h):
Na základe toho zistíme, že rýchlosť lietadla je 800 km / h, takže správnou alternatívou je písmeno e.
Otázka 2) (Ufal) Poloha jazera vo vzťahu k pravekej jaskyni si vyžadovala prejsť 200 m určitým smerom a potom 480 m smerom kolmým na prvý smer. Vzdialenosť v priamke od jaskyne k jazeru bola v metroch
a) 680
b) 600
c) 540
d) 520
e) 500
Spätná väzba: Písmeno D
Rozhodnutie:
Cvičenie hovorí o dvoch kolmých posunoch. Aby sme zistili vzdialenosť medzi konečným a počiatočným bodom, musíme použiť Pytagorovu vetu, všimnite si:
Podľa získaného výsledku je správnou alternatívou písmeno d.
Otázka 3) (Uemg 2015) Čas je tečúca rieka. Čas nie sú hodiny. Je toho oveľa viac. Čas plynie, či už hodinky máš alebo nie. Človek chce prekročiť rieku na mieste, kde je vzdialenosť medzi brehmi 50 m. Za týmto účelom orientuje svoj čln kolmo na breh. Predpokladajme, že rýchlosť člna vo vzťahu k vode je 2,0 m / s a že prúd má rýchlosť 4,0 m / s. Pri prechode cez túto loď začiarknite SPRÁVNE vyhlásenie:
a) Ak by prúd neexistoval, prešlo by sa cez rieku člnu 25 s. Za súčasného stavu by prechod člnom trval viac ako 25 s.
b) Pretože rýchlosť člna je kolmá na breh, nemá tento prúd vplyv na čas plavby.
c) Čas prechodu by za žiadnych okolností nebol ovplyvnený prúdom.
d) S prúdom by čas plavby loďou bol menej ako 25 s, pretože vektorovo zvyšuje rýchlosť lode.
Šablóna: Písmeno C.
Rozhodnutie:
Bez ohľadu na aktuálnu rýchlosť bude doba plavby loďou rovnaká, pretože prechádza kolmo na brehy.
Pochopte: zloženie dvoch rýchlostí člna spôsobí, že sa bude pohybovať v smere z nich vyplývajúcim, teda v smere kolmom na rieka, ktorá je dlhá 50 m, je vždy pokrytá rýchlosťou člnu, ktorá je 2,0 m / s, a preto čas prechodu nie je postihnutých.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/velocidade-vetorial.htm