Snelheid in de natuurkunde betekent de bewegingssnelheid van elk object (materieel punt) in de ruimte. Deze waarde is anders: lineair, hoekig, gemiddeld, kosmisch en zelfs superluminaal. Van alle bestaande variëteiten omvat ook onmiddellijke snelheid. Wat is deze waarde, wat is de formule en welke acties zijn nodig om deze te berekenen - dit is precies wat in ons artikel zal worden besproken.
Directe snelheid: essentie en concept
Zelfs een basisschoolleerling weet de snelheid te bepalen van een object dat in een rechte lijn beweegt: het is voldoende om de afgelegde afstand te delen door de tijd die aan zo'n beweging wordt besteed. Het is echter de moeite waard eraan te denken dat het op deze manier verkregen resultaat ons in staat stelt de gemiddelde waarde te beoordelen. Als een object ongelijk beweegt, kan de bewegingssnelheid in bepaalde delen van zijn pad aanzienlijk variëren. Daarom is soms een waarde zoalsonmiddellijke snelheid. Hiermee kunt u de bewegingssnelheid van een materieel punt op elk bewegingsmoment beoordelen.
Onmiddellijke snelheid: berekeningsformule
Deze parameter is gelijk aan de limiet (aangeduid als limiet, afgekort als lim) van de verhouding van verplaatsing (coördinaatverschil) tot het tijdsinterval waarin deze verandering plaatsvond, op voorwaarde dat dit tijdsinterval de neiging heeft om nul te bereiken. Deze definitie kan worden geschreven als de volgende formule:
v=Δs/Δt als Δt → 0 of zo v=lim Δt→0 (Δs/Δt)
Merk op dat de momentane snelheid een vectorgrootheid is. Als de beweging in een rechte lijn plaatsvindt, verandert deze alleen in grootte en blijft de richting constant. Anders wordt de momentane snelheidsvector tangentieel gericht op het bewegingstraject op elk beschouwd punt. Wat is de betekenis van deze indicator? Met onmiddellijke snelheid kunt u achterhalen welke beweging het object per tijdseenheid zal uitvoeren, als het vanaf het beschouwde moment uniform en rechtlijnig beweegt.
Tips
In het geval van uniforme beweging zijn er geen problemen: je hoeft alleen maar de verhouding te vinden van de afstand tot de tijd waarvoor het object het heeft overwonnen. In dit geval zijn de gemiddelde en momentane snelheid van het lichaam gelijk. Als de beweging niet constant is, is het in dit geval noodzakelijk om de grootte van de versnelling te achterhalen en de momentane snelheid op elk specifiek moment te bepalen. Bij verticale beweging moet rekening worden gehouden met het effect van versnelling.vrije val. De momentane snelheid van een auto kan worden bepaald met behulp van een radar of snelheidsmeter. Houd er rekening mee dat de beweging in sommige delen van het pad een negatieve waarde kan aannemen.
Om de versnelling te vinden, kun je de versnellingsmeter gebruiken of een bewegingsfunctie maken en de formule v=v0+a•t gebruiken. Als de beweging begint vanuit een rusttoestand, dan is v0=0. Bij het berekenen moet er rekening mee worden gehouden dat wanneer het lichaam vertraagt (snelheid afneemt), de versnelling met een minteken zal zijn. Als een object zich in een vrije val bevindt, wordt de momentane bewegingssnelheid berekend met de formule v=g•t. In dit geval is de beginsnelheid ook 0.
