Rychlost ve fyzice znamená rychlost pohybu jakéhokoli objektu (hmotného bodu) v prostoru. Tato hodnota je různá: lineární, úhlová, průměrná, kosmická a dokonce nadsvětelná. Mezi všechny existující odrůdy patří také okamžitá rychlost. Jaká je tato hodnota, jaký je její vzorec a jaké akce jsou potřebné k jejímu výpočtu - to je přesně to, o čem bude pojednáno v našem článku.
Okamžitá rychlost: podstata a koncept
I žák základní školy ví, jak určit rychlost předmětu pohybujícího se přímočaře: stačí vydělit ujetou vzdálenost dobou strávenou takovým pohybem. Je však třeba připomenout, že takto získaný výsledek nám umožňuje posoudit průměrnou hodnotu. Pokud se objekt pohybuje nerovnoměrně, může se v určitých úsecích jeho dráhy rychlost pohybu výrazně lišit. Proto někdy hodnota jako napřokamžitá rychlost. Umožňuje vám posoudit rychlost pohybu hmotného bodu v kterémkoli okamžiku pohybu.
Okamžitá rychlost: výpočetní vzorec
Tento parametr se rovná limitu (označovanému jako limit, zkráceně lim) poměru posunutí (rozdíl souřadnic) k časovému intervalu, během kterého k této změně došlo, za předpokladu, že tento časový interval má tendenci dosáhnout nuly. Tuto definici lze zapsat jako následující vzorec:
v=Δs/Δt jako Δt → 0 nebo tak v=lim Δt→0 (Δs/Δt)
Všimněte si, že okamžitá rychlost je vektorová veličina. Pokud k pohybu dochází v přímce, mění se pouze ve velikosti a směr zůstává konstantní. Jinak je vektor okamžité rychlosti směrován tečně k trajektorii pohybu v každém uvažovaném bodě. Jaký je význam tohoto ukazatele? Okamžitá rychlost vám umožňuje zjistit, jaký pohyb provede objekt za jednotku času, pokud se od uvažovaného okamžiku pohybuje rovnoměrně a přímočaře.
Tipy
V případě rovnoměrného pohybu neexistují žádné potíže: stačí najít poměr vzdálenosti k času, za který byl objekt překonán. V tomto případě se průměrná a okamžitá rychlost těla rovnají. Pokud pohyb není konstantní, pak je v tomto případě nutné zjistit velikost zrychlení a určit okamžitou rychlost v každém konkrétním časovém okamžiku. U vertikálního pohybu je třeba vzít v úvahu vliv zrychlení.volný pád. Okamžitou rychlost automobilu lze určit pomocí radaru nebo rychloměru. Je třeba mít na paměti, že pohyb v některých částech cesty může mít zápornou hodnotu.
Abyste našli zrychlení, můžete použít akcelerometr nebo vytvořit pohybovou funkci a použít vzorec v=v0+a•t. Pokud pohyb začíná z klidového stavu, pak v0=0. Při výpočtu je nutné vzít v úvahu skutečnost, že při zpomalování těla (snižování rychlosti) bude zrychlení se znaménkem mínus. Pokud je předmět ve volném pádu, okamžitá rychlost jeho pohybu se vypočítá podle vzorce v=g•t. V tomto případě je počáteční rychlost také 0.
