Как найти скорость тела формула физика: Формула скорости пути времени и их единицы измерения

Скорость равномерного движения тела – формула, определение направления

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 204.

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 204.

Важнейшим параметром движения в кинематике является скорость. Рассмотрим особенности этой характеристики для случая равномерного движения тела.

Равномерное движение тела

Если тело движется, то путь, пройденный им постоянно увеличивается. Однако, если мы будем отмечать путь, пройденный движущимся телом за каждую секунду или каждый час (или любой другой одинаковый промежуток времени), то этот путь не обязательно будет увеличиваться. Он может и уменьшаться, и оставаться без изменения, и даже может быть нулевым (ясно, что в этом случае тело покоится на месте).

Движение, при котором за равные промежутки времени тело проходит равный путь, называется равномерным.

Рис. 1. Примеры равномерного движения.

Хотя, в природе равномерные движения достаточно редки, в жизни человека таких движений гораздо больше.

Эталон равномерного движения – стрелки часов, которые каждый час проходят один и тот же путь по циферблату.

Скорость, как главная характеристика движения

На примере стрелок часов – часовой, минутной и секундной – можно видеть разницу в движении. Хотя все эти три стрелки проходят за равные промежутки времени равные пути, а значит, все три движутся равномерно, двигаются они совершенно по-разному.

Для характеристики этой разницы введено понятие скорости.

Скорость равномерного движения тела равна пути, проходимому телом за единицу времени.

Рис. 2. Скорость равномерного движения.

То есть, для нахождения скорости надо найти отношение пройденного пути ко времени, за который этот путь был пройден. Поскольку при равномерном движении тело за любой равный промежуток времени проходит одно и то же время, то это отношение будет всегда одинаковым. Формула скорости равномерного движения:

$$v={s \over t},$$

где:

• $v$ – скорость;
• $s$ – путь;
• $t$ – время;

Таким образом, физический смысл скорости – это путь, проходимый телом в единицу времени. 8$ м/с.

Скорость – векторная величина

Полученное значение говорит о величине скорости. Однако, эта характеристика не единственная.

Представим себе, что нам надо через 10 часов прибыть на северный полюс, до которого 10 тысяч километров, на самолете, движущемся со скоростью тысяча километров в час. Если самолет летит точно на север, он прибудет вовремя. А что будет, если самолет полетит на восток ? Мы не достигнем цели не только через 10 часов, но и вообще никогда.

Из этого примера можно видеть важнейшую особенность скорости – она имеет направление. Величины, не имеющие направления, называются скалярными. Величины, имеющие направление, называются векторными.

Рис. 3. Скалярные и векторные величины.

Скорость – одна из векторных величин. Для полного определения скорости необходимо указывать не только ее величину, но и направление.

Что мы узнали?

Скорость равномерного движения равна отношению пройденного пути ко времени, за который этот путь был пройден.

Скорость измеряется в метрах в секунду и является векторной величиной.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 204.

---

А какая ваша оценка?

Решение задач на расчёт скорости 7 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Задача №1

 

Автомобиль движется с севера на юг со скоростью 90 км/ч. Необходимо выразить эту скорость в метрах в секунду и изобразить графически.

 

 

Рис. 1. К условию задачи № 1

Условие и решение данной задачи не требуют специального оформления. Вначале нужно перевести скорость 90 км/ч в метры в секунду, в СИ. 90 км/ч можно записать как 90 000 метров, деленные на 3600 секунд. Если провести математический расчет, то мы получим, что 90 км/ч соответствует 25 м/с.

Затем выберем масштаб изображение вектора скорости автомобиля. Например, одна клеточка вашей тетради будет соответствовать 5 м/с. Тогда, чтобы изобразить вектор скорости, численно равный 25 м/с, в выбранном масштабе нужно изобразить стрелку, направленную с севера на юг (т.е., сверху вниз), длиной в 5 клеточек. Рядом ставим обозначение: символ v, обозначающий скорость, с маленькой стрелкой над ним – знаком вектора.

 

Рис. 2. К решению задачи № 1

 

Задача №2

 

 

За 20 минут тело переместилось на 6000 см. Необходимо определить скорость движения данного тела. 

 

Такие задачи в физике называются количественными, потому что как условие, так и ответ содержат числовые данные. Решение подобных задач требует специального оформления, с которым мы сейчас познакомимся.

В левом углу тетрадного листа записываем слово «Дано:», ставим двоеточие и ниже в столбик перечисляем заданные величины и через знак равенства их числовые значения с размерностью. Далее отчеркиваем данные вертикальной и перпендикулярной ей горизонтальной чертой, под чертой пишем слово «Найти:», указываем, какую физическую величину нам необходимо найти в этой задаче, ставим знак равенства и знак вопроса.

 

Рис. 3. Оформление краткого условия задачи

Величины в условии данной задачи заданы во внесистемных единицах – сантиметрах и минутах. Поэтому справа от вертикальной черты мы ставим обозначение «СИ» (интернациональная система) и производим перевод единиц в СИ. 20 мин – это 1200 с, а 6000 см – это 60 м. Правее колонки чисел ставим еще одну вертикальную черту.

 

Рис. 4. Перевод единиц в СИ

На оставшемся справа свободном пространстве сверху пишем слово «Решение:».

В физике принято сначала записывать формулу, с помощью которой будут производиться расчеты. Чтобы найти скорость, необходимо пройденный телом путь разделить на время движения тела. Затем принято делать проверку размерности (единиц измерения) полученного результата. Размерности величин, входящих в формулы, записывают в квадратных скобках. Мы получаем, что скорость измеряется в метрах в секунду.

Следующий этап – подстановка в формулу числовых данных. Еще раз записываем букву, обозначающую скорость, но вместо букв, обозначающих путь и время, записываем численные значения этих величин и выполняем вычисления. Деля 60 на 1200, получаем значение 0,05 – это и есть искомое значение скорости. В круглых скобках мы записываем размерность получившейся величины (метры в секунду).

Внизу пишем слово «Ответ», ставим двоеточие и еще раз указываем числовое значение скорости с размерностью.

 

Рис. 5. Полностью оформленное решение задачи № 2

 

Задача №3

 

 

Задачи, подобные этой, часто используются при выполнении тестовых заданий. В них есть условие и несколько вариантов ответов, из которых необходимо выбрать правильный.

 

По графику зависимости пути, пройденного телом, от времени, необходимо определить скорость тела, движущегося равномерно и прямолинейно.

 

Рис. 6. К условию задачи № 3

Так как в условии задачи указано, что движение равномерное, то можно взять любую точку на графике. Лучше всего выбирать точку, которая расположена против штрихов на осях графика. Проведем пунктирные линии перпендикулярно осям пути и времени, чтобы найти, какой путь прошло тело за определенный промежуток времени. В нашем случае, например, за 4 секунды тело прошло путь 10 метров. Затем по формуле рассчитаем значение скорости. Разделив 10 м на 4 с, получим, что скорость тела равна 2,5 м/с. Следовательно, правильным является ответ «В».

 

Рис. 7. Решение задачи № 3

 

Список литературы

1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010.
2. Перышкин А.В. Сборник задач по физике, 7 – 9 кл.: 5-е изд., стереотип. – М: Издательство «Экзамен», 2010.
3. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов общеобразовательных учреждений. – 17-е изд. – М.: Просвещение, 2004.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов (Источник)
2. Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов (Источник)

 

Домашнее задание

Перышкин А.В. Сборник задач по физике, 7 – 9 кл.

№№ 75–77, 93–95, 96.

 

Как рассчитать скорость падающего объекта на основе высоты

••• Fly_Fast/iStock/GettyImages

Обновлено 13 марта 2018 г. он путешествует. Поскольку скорость падающего объекта постоянно меняется, вы не сможете точно измерить ее. Однако вы можете рассчитать скорость исходя из высоты падения; принцип сохранения энергии или основные уравнения для высоты и скорости обеспечивают необходимое соотношение. Чтобы использовать закон сохранения энергии, вы должны сбалансировать потенциальную энергию объекта, прежде чем он упадет, с его кинетической энергией, когда он приземлится. Чтобы использовать основные физические уравнения для высоты и скорости, решите уравнение высоты для времени, а затем решите уравнение скорости. 92), или 9,9 м/с.

Вещи, которые вам понадобятся

• Рулетка
• Калькулятор

• Если вы можете рассчитать время падения объекта, просто умножьте это время на ускорение свободного падения, чтобы найти конечную скорость .

  Если вы хотите узнать скорость объекта в какой-то точке до того, как он упадет на землю, используйте расстояние, на которое объект упал в этой точке, вместо расстояния до земли в любом из уравнений.

  Умножьте футы в секунду на 0,68, чтобы найти скорость объекта в милях в час.

Предупреждения

• Эти уравнения неприменимы к объектам, падающим с очень большой высоты, поскольку такие объекты достигают предельной скорости до того, как упадут на землю. Если вам известна конечная скорость объекта, разделите это число на квадратный корень из 2*g, чтобы определить максимальную высоту, для которой эти уравнения будут справедливы для этого объекта.

Связанные статьи

Ссылки

• Университет штата Джорджия; Энергия как инструмент механики в решении задач; Р. Нав
• Университет Западного Кентукки; Проблемы с падающими предметами; Дэвид Нил; 2008

Советы

• Если вы можете рассчитать время падения объекта, просто умножьте это время на ускорение свободного падения, чтобы найти конечную скорость.
• Если вы хотите узнать скорость объекта в какой-то точке до того, как он упадет на землю, используйте расстояние, на которое объект упал в этой точке, вместо расстояния до земли в любом из уравнений.
• Умножьте футы в секунду на 0,68, чтобы найти скорость объекта в милях в час.

Предупреждения

• Эти уравнения неприменимы к объектам, падающим с очень большой высоты, поскольку такие объекты достигают предельной скорости до того, как упадут на землю. Если вам известна конечная скорость объекта, разделите это число на квадратный корень из 2*g, чтобы определить максимальную высоту, для которой эти уравнения будут справедливы для этого объекта.

Об авторе

Петра Уэйкфилд — профессиональный писатель, чьи работы публикуются на различных веб-сайтах, в основном посвященные науке, фитнесу и мероприятиям на свежем воздухе. Она имеет степень магистра наук в области сельскохозяйственного машиностроения Техасского университета A&M.

Как найти скорость двух тел после столкновения

Вы можете использовать принцип сохранения импульса для измерения характеристик движения, таких как скорость. Скажем, например, что вы отправляетесь в экспедицию по физике и случайно проходите мимо замерзшего озера, где проходит хоккейный матч. Вы измеряете скорость одного игрока как 11,0 метров в секунду в тот момент, когда он сталкивается, довольно жестоко для игры с пикапом, с другим игроком, изначально находящимся в состоянии покоя. С интересом наблюдаешь, гадая, как быстро будет скользить по льду образовавшаяся масса хоккеистов.

Расспросив нескольких присутствующих друзей, вы узнаете, что масса первого игрока составляет 100 кг, а масса сброшенного бульдозером игрока (который оказывается его близнецом) также имеет массу 100 кг. Так какова конечная скорость клубка игроков?

Вы имеете дело с закрытой системой, потому что вы пренебрегаете здесь силой трения, и хотя игроки прикладывают силу вниз ко льду, нормальная сила воздействует на них равной и противоположной силой; следовательно, сумма вертикальных сил равна нулю.

А как же результирующая горизонтальная скорость по льду? В силу закона сохранения импульса вы знаете, что

р _ф = р _i

Представьте, что столкновение лобовое, поэтому все движение происходит в одном измерении — вдоль линии. Таким образом, вам нужно только исследовать компоненты векторных величин в этом единственном измерении. Компонент вектора в одном измерении — это просто число, поэтому вы не пишете их жирным шрифтом.

Жертва не двигалась до удара, поэтому она стартует без импульса. Таким образом, начальный импульс, p _i , является просто начальным импульсом силовика, Игрока 1. Чтобы выразить это уравнение в более удобном виде, замените массу и начальную скорость Игрока 1 (m ₁ v _{i 1} ) для начального импульса (p _i ):

p _i = м ₁ v _{i 1 1}

После удара игроки сбиваются в кучу и двигаются с одинаковой конечной скоростью. Следовательно, конечный импульс

p _f , должен равняться объединенной массе двух игроков, умноженной на их конечную скорость ( м ₁ + м ₁ + м 90911 1 0 2) _f , что дает вам следующее уравнение:

( m ₁ + m ₂ ) v _f = m ₁ v _{i 1}

Решение для v _f дает уравнение для их конечной скорости:

Подставив числа, вы получите ответ:

.