Hastighetvektor det är det mått med vilket ett visst avstånd täcks, under en tidsperiod, när vi tar hänsyn till vektorparametrar, såsom storlek, riktning och riktning. Hastighetsvektorn kan beräknas med förskjutningsvektorn - skillnaden mellan vektorer av slutlig och initial position - dividerat med det tidsintervall som rörelsen ägde rum.
SeMer: Statisk jämvikt: när resultatet av krafter och summan av vridmoment är noll
Definition av vektorhastighet
till skillnad från hastighet klättra, den genomsnittliga vektorhastigheten det kan vara noll, även om kroppen är i rörelse. Detta händer i fall där mobilen startar från en position och vid slutet av en viss tidsperiod återgår till samma position. I det här fallet säger vi att även om utrymmet som passerade av roveren inte var noll, var vektorförskjutningen.rörelse.kan vara noll, även om kroppen är i, den genomsnittliga vektorhastigheten klättratill skillnad från hastighet
Formeln som används för att beräkna hastighetvektor från vissa möbler är detta:
v - vektorhastighet
S - vektorförskjutning
t - tidsintervall
vektorförskjutning
vi ringer sF och s0, respektive positionerna där mobilen var i slutet och början av rörelsen. Dessa positioner kan skrivas i form av poäng av Kartesiskt plan(x, y) så att vi kan beräkna vektorförskjutningmed hänsyn till avståndet mellan x- och y-koordinaterna för var och en av punkterna.
Ett annat sätt att skriva förskjutningsvektorn är genom att använda vektorerenhetlig (en vektor som pekar i x-, y- eller z-riktningarna och har en modul på 1). Enhetsvektorer används för att definiera storleken på varje förskjutningskomponent eller hastighet i vägbeskrivninghorisontell och vertikal, representerad av symbolerna i respektive j.
I följande figur visar vi komponenterna i förskjutningsvektorn för en mobil som var i positionen s0 = 4.0i + 3.0j, och flyttar sedan till position sF = 6,0i och 10,0j. Förskjutningen, i detta fall, ges av skillnaden mellan dessa positioner och är lika med AS = 2,0i + 7,0j.
att veta hastighetsvektorkomponenter, är det möjligt att beräkna modulavförflyttning, för det måste vi använda Pythagoras sats, eftersom dessa komponenter är vinkelräta mot varandra, notera:
Efter att vi har hittat storleken på förskjutningsvektorn, vektor hastighet kan beräknas genom att dela den med tidsperioden.
se mer: Kraft: dynamikagent som ansvarar för att ändra kroppens vila eller rörelse
vektorhastighet och skalarhastighet
Som nämnts är hastighet en vektormängd, så den definieras baserat på dess storlek, riktning och riktning. All hastighet är vektordock använder de flesta läroböcker termen "skalarhastighet" för att underlätta studien av kinematik för gymnasieelever. Som sagt, detta "Klättra" hastighet det är faktiskt storleken på hastigheten hos en rover som rör sig längs en enda riktning i rymden.
Genomsnittlig och momentan hastighet
Genomsnittlig hastighet är förhållandet mellan vektorförskjutningen och tidsintervallet under vilket denna förskjutning sker. När vi beräknar medelhastighet, det erhållna resultatet indikerar inte att det bibehölls under hela resan och kan ha haft variationer över tiden.
DE momentan hastighetär i sin tur inställd på bryteritidoändligt liten, dvs väldigt liten. Definitionen av momentan hastighet hänför sig därför till mätagerhastighetivarjeomedelbar:
Övningar på vektorhastighet
Fråga 1) (Mackenzie) Ett plan, efter att ha färdats 120 km mot nordost (NE), rör sig 160 km mot sydost (SE). Med en fjärdedel av den totala tiden för denna resa var modulen för planetens genomsnittliga vektorhastighet vid den tiden:
a) 320 km / h
b) 480 km / h
c) 540 km / h
d) 640 km / h
e) 800 km / h
Mall: Bokstaven e
Upplösning:
Den nordliga och nordöstra riktningen är vinkelräta mot varandra, så vi kommer att beräkna vektorförskjutningen av detta plan med hjälp av Pythagoras sats. Observera följande bild som illustrerar den beskrivna situationen och beräkningen som ska utföras initialt:
Efter att ha beräknat vektorn förskjutningsmodul beräknar du bara den genomsnittliga vektorhastigheten och delar den med tidsintervallet, vilket är ¼ en timme (0,25 h):
Baserat på detta finner vi att flygets hastighet är 800 km / h, så det rätta alternativet är bokstaven e.
Fråga 2) (Ufal) Platsen för en sjö, i förhållande till en förhistorisk grotta, krävde att gå 200 m i en viss riktning och sedan 480 m i en riktning vinkelrätt mot den första. Avståndet i en rak linje, från grottan till sjön, var i meter,
a) 680
b) 600
c) 540
d) 520
e) 500
Mall: Bokstaven D
Upplösning:
Övningen talar om två vinkelräta förskjutningar. För att hitta avståndet mellan de sista och initiala punkterna måste vi använda Pythagoras sats, notera:
Enligt det erhållna resultatet är det rätta alternativet bokstaven d.
Fråga 3) (Uemg 2015) Tiden är en rinnande flod. Tid är inte en klocka. Han är så mycket mer än så. Tiden går oavsett om du har en klocka eller inte. En person vill korsa en flod på en plats där avståndet mellan bankerna är 50 m. För att göra detta riktar hon sin båt vinkelrätt mot stranden. Antag att båtens hastighet i förhållande till vattnet är 2,0 m / s och att strömmen har en hastighet på 4,0 m / s. Om du korsar denna båt, kryssa för RÄTT uttalande:
a) Om strömmen inte fanns skulle båten ta 25 sekunder för att korsa floden. Med strömmen skulle båten ta mer än 25 sekunder att korsa.
b) Eftersom båtens hastighet är vinkelrät mot bankerna påverkar inte strömmen korsningstiden.
c) Korsningstiden skulle under inga omständigheter påverkas av strömmen.
d) Med strömmen skulle båtens korsningstid vara mindre än 25 s, eftersom den vektor ökar båtens hastighet.
Mall: Bokstaven C
Upplösning:
Oavsett aktuell hastighet kommer båtens passeringstid att vara densamma eftersom den passerar vinkelrätt mot bankerna.
Förstå: sammansättningen av båtens två hastigheter får den att röra sig i den riktning som uppstår från dem, och därmed riktningen vinkelrätt mot floden, som är 50 m lång, täcks alltid av båtens hastighet, som är 2,0 m / s, och därför är korsningstiden inte påverkade.
Av Rafael Hellerbrock
Fysiklärare
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/velocidade-vetorial.htm