Dit onderwerp is niet alleen nuttig voor middelbare scholieren, maar zelfs voor volwassenen. Daarnaast is het artikel interessant voor ouders die hun kinderen eenvoudige dingen uit de natuurwetenschappen willen uitleggen. Een van de zeer belangrijke onderwerpen is snelheid in de natuurkunde.
Studenten kunnen er vaak niet achter komen hoe ze problemen moeten oplossen, onderscheid kunnen maken tussen de beschikbare soorten snelheden, en het is zelfs nog moeilijker om wetenschappelijke definities te begrijpen. Hier zullen we alles in een meer toegankelijke taal bekijken, zodat alles niet alleen duidelijk, maar zelfs interessant is. Maar je moet nog steeds een aantal dingen onthouden, aangezien technische wetenschappen (natuurkunde en wiskunde) het onthouden van formules, meeteenheden en natuurlijk de betekenis van symbolen in elke formule vereisen.
Waar komt het samen?
Laten we om te beginnen niet vergeten dat dit onderwerp verwijst naar een deel van de natuurkunde als mechanica, onderafdeling "Kinematica". Bovendien eindigt de studie van snelheid hier niet, het zal in de volgende secties zijn:
- optica,
- schommelingen en golven,
- thermodynamica,
- kwantumfysica enzovoort.
Het concept van snelheid wordt ook gevonden in de scheikunde, biologie, aardrijkskunde en informatica. In de natuurkunde wordt het onderwerp "snelheid" het vaakst aangetroffen en bestudeerddiepgaand.
Bovendien wordt dit woord door ons allemaal in het dagelijks leven gebruikt, vooral onder automobilisten en bestuurders van voertuigen. Zelfs ervaren koks gebruiken soms een zin als "klop de eiwitten met een mixer op gemiddelde snelheid".
Wat is snelheid?
Snelheid in de natuurkunde is een kinematische grootheid. Het betekent de afstand die een lichaam in een bepaalde tijdsperiode heeft afgelegd. Laten we zeggen dat een jonge man van huis naar een winkel verhuist en in één minuut tweehonderd meter aflegt. Integendeel, zijn oude grootmoeder zal dezelfde route in zes minuten in kleine stapjes afleggen. Dat wil zeggen, de man beweegt veel sneller dan zijn oudere familielid, omdat hij veel meer snelheid ontwikkelt en zeer snelle lange stappen neemt.
Hetzelfde moet gezegd worden over een auto: de ene auto gaat sneller en de andere langzamer, omdat de snelheden verschillend zijn. Later zullen we tal van voorbeelden bekijken die verband houden met dit concept.
Formule
Tijdens de les op school wordt noodzakelijkerwijs rekening gehouden met de snelheidsformule in de natuurkunde om het gemakkelijker te maken om problemen op te lossen.
- V is respectievelijk de bewegingssnelheid;
- S is de afstand die een lichaam aflegt wanneer het van het ene punt in de ruimte naar het andere gaat;
- t – reistijd.
Je moet de formule onthouden, want deze zal in de toekomst van pas komen bij het oplossen van veel problemen en niet alleen. U vraagt zich bijvoorbeeld misschien af hoe?snelheid van huis naar werk of studieplek. Maar u kunt de afstand van tevoren achterhalen met behulp van een kaart op uw smartphone of computer, of met een papieren versie, de schaal kennen en een liniaal bij u hebben. Vervolgens noteert u de tijd voordat u gaat bewegen. Wanneer u op uw bestemming aankomt, ziet u hoeveel minuten of uren het duurde om voorbij te gaan zonder te stoppen.
Waarin wordt het gemeten?
Snelheid wordt meestal gemeten in SI-eenheden. Hieronder staan niet alleen eenheden, maar ook voorbeelden van waar ze worden gebruikt:
- km/h (kilometer per uur) - transport;
- m/s (meter per seconde) - wind;
- km/s (kilometer per seconde) – ruimtevoorwerpen, raketten;
- mm/h (millimeter per uur) - vloeistoffen.
Laten we eerst uitzoeken waar de breukstreep vandaan komt en waarom de maateenheid precies dat is. Let op de natuurkundige formule voor snelheid. Wat zie je? De teller is S (afstand, pad). Hoe wordt afstand gemeten? In kilometers, meters, millimeters. In de noemer respectievelijk t (tijd) - uren, minuten, seconden. Daarom zijn de meeteenheden van de hoeveelheid precies dezelfde als die aan het begin van deze sectie.
Laten we de studie van de snelheidsformule in de natuurkunde als volgt consolideren: welke afstand zal het lichaam in een bepaalde tijdsperiode overbruggen? Een persoon loopt bijvoorbeeld 5 kilometer in 1 uur. Totaal: de snelheid van een persoon is 5 km/u.
Waar hangt het van af?
Heel vaak stellen docenten studenten de vraag: "Wat bepa alt de snelheid?". Studenten verdwalen vaak en weten niet wat ze moeten zeggen. Eigenlijk is alles ergeenvoudig. Kijk maar naar de formule om een hint te zien verschijnen. De snelheid van een lichaam in de natuurkunde hangt af van de bewegingstijd en afstand. Als ten minste één van deze parameters onbekend is, is het onmogelijk om het probleem op te lossen. Daarnaast zijn er andere soorten snelheden te vinden in het voorbeeld, dat in de volgende secties van dit artikel zal worden besproken.
Bij veel taken in de kinematica moet je afhankelijkheidsgrafieken maken, waarbij de X-as tijd is en de Y-as afstand, pad. Uit dergelijke afbeeldingen kan men gemakkelijk de aard van de bewegingssnelheid beoordelen. Het is vermeldenswaard dat in veel beroepen die verband houden met transport, elektrische machines vaak afbeeldingen gebruiken. Bijvoorbeeld op het spoor.
Snelheid op het juiste moment meten
Er is nog een ander onderwerp dat middelbare scholieren bang maakt: onmiddellijke snelheid. In de natuurkunde komt dit concept voor als een definitie van de grootte van snelheid in een ogenblikkelijke tijdsperiode.
Laten we een eenvoudig voorbeeld bekijken: de machinist bestuurt de trein, zijn assistent let af en toe op de snelheid. In de verte staat een bord met de maximumsnelheid. Je moet kijken hoe snel de trein nu rijdt. De chauffeursassistent meldt om 16.00 uur dat de snelheid 117 km/u is. Dit is de momentane snelheid die precies om 16.00 uur is geregistreerd. Drie minuten later was de snelheid 98 km/u. Dit is ook de momentane snelheid ten opzichte van 16 uur 03 minuten.
Begin van beweging
Zonder de beginsnelheid vertegenwoordigt de natuurkunde bijna geen enkele beweging van het transporttechnologie. Wat is deze parameter? Dit is de snelheid waarmee het object begint te bewegen. Laten we zeggen dat een auto niet onmiddellijk in beweging kan komen met een snelheid van 50 km/u. Ze moet versnellen. Wanneer de bestuurder het pedaal indrukt, begint de auto soepel te rijden, bijvoorbeeld eerst 5 km/u, dan geleidelijk 10 km/u, 20 km/u enzovoort (5 km/u is de beginsnelheid).
Natuurlijk kun je een scherpe start maken, zoals hardlopers-atleten, wanneer je een tennisbal met een racket slaat, maar er is altijd een beginsnelheid. Volgens onze normen hebben alleen de sterren, planeten en satellieten van onze Melkweg het niet, omdat we niet weten wanneer de beweging begon en hoe. Tot de dood kunnen ruimtevoorwerpen immers niet stoppen, ze zijn altijd in beweging.
Even snelheid
Snelheid in de natuurkunde is een combinatie van individuele fenomenen en kenmerken. Er zijn ook uniforme en niet-uniforme bewegingen, kromlijnige en rechtlijnige. Laten we een voorbeeld geven: een persoon loopt met dezelfde snelheid over een rechte weg en overbrugt een afstand van 100 meter van punt A naar punt B.
Aan de ene kant kan het rechtlijnige en uniforme snelheid worden genoemd. Maar als je heel nauwkeurige snelheids- en routesensoren aan een persoon bevestigt, zie je dat er toch nog een verschil is. Ongelijke snelheid is wanneer de snelheid regelmatig of constant verandert.
In het dagelijks leven en technologie
De bewegingssnelheid in de natuurkunde bestaat overal. Zelfs micro-organismen bewegen, leten in een zeer langzaam tempo. Het is vermeldenswaard dat er rotatie is, die ook wordt gekenmerkt door snelheid, maar een meeteenheid heeft - rpm (omwentelingen per minuut). Bijvoorbeeld de rotatiesnelheid van de trommel in een wasmachine. Deze maateenheid wordt overal gebruikt waar mechanismen en machines zijn (motoren, motoren).
In aardrijkskunde en scheikunde
Zelfs water heeft een bewegingssnelheid. Natuurkunde is slechts een nevenwetenschap op het gebied van processen die in de natuur plaatsvinden. Bijvoorbeeld windsnelheid, golven in de zee - dit alles wordt gemeten door de gebruikelijke fysieke parameters, hoeveelheden.
Veel van jullie zijn ongetwijfeld bekend met de uitdrukking 'de snelheid van een chemische reactie'. Alleen in de scheikunde heeft het een andere betekenis, omdat het betekent hoe lang dit of dat proces zal plaatsvinden. Kaliumpermanganaat lost bijvoorbeeld sneller op in water als u het vat schudt.
Onzichtbare snelheid
Er zijn onzichtbare verschijnselen. We kunnen bijvoorbeeld niet zien hoe lichtdeeltjes, verschillende stralingen bewegen, hoe geluid zich voortplant. Maar als er geen beweging van hun deeltjes was, dan zou geen van deze verschijnselen in de natuur bestaan.
Informatica
Bijna elke moderne persoon wordt geconfronteerd met het concept van "snelheid" tijdens het werken op een computer:
- Internetsnelheid;
- laadsnelheid van de pagina;
- CPU-laadsnelheid enzovoort.
Er zijn enorm veel voorbeelden van de bewegingssnelheid in de natuurkunde.
Na het artikel aandachtig te hebben gelezen, heb je kennis gemaakt met het conceptsnelheid, zoek uit wat het is. Laat dit materiaal je helpen het gedeelte "Mechanica" diepgaand te bestuderen, er interesse in te tonen en angst te overwinnen bij het beantwoorden in de lessen. Snelheid in de natuurkunde is immers een algemeen begrip dat gemakkelijk te onthouden is.
