Toto téma bude užitečné nejen pro studenty středních škol, ale dokonce i pro dospělé. Článek navíc zaujme rodiče, kteří chtějí svým dětem vysvětlit jednoduché věci z přírodních věd. Mezi velmi důležitá témata patří rychlost ve fyzice.
Studenti dost často nedokážou přijít na to, jak řešit problémy, rozlišovat mezi dostupnými typy rychlostí a ještě obtížnější je porozumět vědeckým definicím. Zde vše zvážíme v přístupnějším jazyce, aby bylo vše nejen jasné, ale dokonce zajímavé. Ale stále si musíte pamatovat některé věci, protože technické vědy (fyzika a matematika) vyžadují zapamatování vzorců, jednotek měření a samozřejmě významů symbolů v každém vzorci.
Kde se setkává?
Pro začátek si připomeňme, že toto téma se týká takové části fyziky, jako je mechanika, podsekce „Kinematika“. Studium rychlosti zde navíc nekončí, bude v následujících sekcích:
- optika,
- kolísání a vlny,
- termodynamika,
- kvantová fyzika a tak dále.
Pojem rychlosti se také vyskytuje v chemii, biologii, geografii a informatice. Ve fyzice se nejčastěji setkáváme a studujeme s tématem „rychlost“.do hloubky.
Toto slovo navíc používáme v každodenním životě my všichni, zejména mezi motoristy, řidiči vozidel. Dokonce i zkušení kuchaři někdy používají frázi jako „šlehejte bílky mixérem na střední rychlost.“
Co je rychlost?
Rychlost ve fyzice je kinematická veličina. Znamená vzdálenost, kterou urazí těleso za určitý časový úsek. Řekněme, že se mladý muž přestěhuje z domova do obchodu a urazí dvě stě metrů za minutu. Naopak jeho stará babička projde stejnou trasu za šest minut po malých krůčcích. To znamená, že se ten chlap pohybuje mnohem rychleji než jeho starší příbuzný, protože vyvíjí rychlost mnohem více a dělá velmi rychlé dlouhé kroky.
Totéž by se mělo říci o autě: jedno auto jede rychleji a druhé pomaleji, protože rychlosti jsou různé. Později se podíváme na četné příklady související s tímto konceptem.
Formule
V hodině ve škole se nutně bere v úvahu vzorec rychlosti ve fyzice, aby bylo řešení problémů pohodlné.
- V je rychlost pohybu;
- S je vzdálenost, kterou urazí těleso při pohybu z jednoho bodu v prostoru do druhého;
- t – doba jízdy.
Měli byste si zapamatovat vzorec, protože se vám v budoucnu bude hodit při řešení mnoha problémů a nejenom. Například by vás mohlo zajímat jakrychlost z domova do práce nebo místa studia. Vzdálenost si ale můžete zjistit předem pomocí mapy ve smartphonu či počítači nebo pomocí papírové verze, znáte-li měřítko a máte u sebe pravítko. Dále si poznamenejte čas, než se začnete pohybovat. Až dorazíte do cíle, zjistěte, kolik minut nebo hodin trvalo, než jste ujeli bez zastavení.
V čem se měří?
Rychlost se nejčastěji měří v jednotkách SI. Níže jsou uvedeny nejen jednotky, ale také příklady jejich použití:
- km/h (kilometr za hodinu) – doprava;
- m/s (metr za sekundu) – vítr;
- km/s (kilometr za sekundu) – vesmírné objekty, rakety;
- mm/h (milimetr za hodinu) – kapaliny.
Pojďme nejprve zjistit, odkud pochází zlomkový sloupec a proč je měrnou jednotkou právě tato. Věnujte pozornost fyzikálnímu vzorci pro rychlost. Co vidíš? Čitatel je S (vzdálenost, cesta). Jak se měří vzdálenost? V kilometrech, metrech, milimetrech. Ve jmenovateli t (čas) - hodiny, minuty, sekundy. Jednotky měření množství jsou tedy přesně stejné, jaké jsou uvedeny na začátku této části.
Pojďme s vámi konsolidovat studium vzorce rychlosti ve fyzice takto: jakou vzdálenost tělo překoná v určitém časovém období? Například člověk ujde 5 kilometrů za 1 hodinu. Celkem: rychlost osoby je 5 km/h.
Na čem to závisí?
Poměrně často učitelé kladou studentům otázku: „Co určuje rychlost?“. Studenti se často ztrácejí a nevědí, co říct. Ve skutečnosti je všechno velmijednoduše. Stačí se podívat na vzorec, kde se objeví nápověda. Rychlost tělesa ve fyzice závisí na době pohybu a vzdálenosti. Pokud alespoň jeden z těchto parametrů není znám, nebude možné problém vyřešit. Kromě toho lze v příkladu nalézt další typy rychlostí, které budou probrány v následujících částech tohoto článku.
V mnoha úlohách v kinematice musíte vytvořit grafy závislostí, kde osa X je čas a osa Y je vzdálenost, cesta. Z takových snímků lze snadno posoudit povahu rychlosti pohybu. Stojí za zmínku, že v mnoha profesích souvisejících s dopravou elektrické stroje často využívají grafiku. Například na železnici.
Měření rychlosti ve správný okamžik
Je tu další téma, které děsí středoškoláky – okamžitá rychlost. Ve fyzice se tento koncept vyskytuje jako definice velikosti rychlosti v okamžitém časovém období.
Podívejme se na jednoduchý příklad: strojvedoucí řídí vlak, jeho asistent čas od času sleduje rychlost. V dálce je značka omezení rychlosti. Měli byste zkontrolovat, jak rychle se vlak právě teď pohybuje. Asistent řidiče hlásí v 16:00 rychlost 117 km/h. To je okamžitá rychlost zaznamenaná přesně v 16 hodin. O tři minuty později byla rychlost 98 km/h. Toto je také okamžitá rychlost vzhledem k 16 hodinám 03 minutám.
Začátek pohybu
Bez počáteční rychlosti nepředstavuje fyzika téměř žádný pohyb transportérutechnika. Co je to za parametr? To je rychlost, kterou se objekt začne pohybovat. Řekněme, že se auto nemůže okamžitě rozjet rychlostí 50 km/h. Potřebuje zrychlit. Když řidič sešlápne pedál, auto se rozjede plynule, například nejprve 5 km/h, pak postupně 10 km/h, 20 km/h a tak dále (5 km/h je počáteční rychlost).
Samozřejmě, že můžete začít ostře, jako běžci-atleti, když odpálíte tenisák raketou, ale stále existuje počáteční rychlost. Podle našich měřítek jej nemají pouze hvězdy, planety a satelity naší Galaxie, protože nevíme, kdy a jak pohyb začal. Koneckonců, až do smrti se vesmírné objekty nemohou zastavit, jsou stále v pohybu.
Rovnoměrná rychlost
Rychlost ve fyzice je kombinací jednotlivých jevů a charakteristik. Existuje také pohyb rovnoměrný a nerovnoměrný, křivočarý a přímočarý. Uveďme příklad: člověk kráčí po rovné silnici stejnou rychlostí a překonává vzdálenost 100 metrů z bodu A do bodu B.
Na jedné straně to lze nazvat přímočarou a rovnoměrnou rychlostí. Ale pokud na osobu připojíte velmi přesné senzory rychlosti a trasy, můžete vidět, že stále existuje rozdíl. Nerovnoměrná rychlost je, když se rychlost mění pravidelně nebo neustále.
V každodenním životě a technologii
Rychlost pohybu ve fyzice existuje všude. I mikroorganismy se pohybují, necha velmi pomalým tempem. Stojí za zmínku, že existuje rotace, která se také vyznačuje rychlostí, ale má jednotku měření - otáčky za minutu (otáčky za minutu). Například rychlost otáčení bubnu v pračce. Tato měrná jednotka se používá všude tam, kde jsou mechanismy a stroje (motory, motory).
V zeměpisu a chemii
I voda má rychlost pohybu. Fyzika je jen vedlejší věda v oblasti procesů probíhajících v přírodě. Například rychlost větru, vlny na moři – to vše se měří obvyklými fyzikálními parametry, veličinami.
Mnoho z vás jistě zná frázi „rychlost chemické reakce“. Pouze v chemii to má jiný význam, protože to znamená, jak dlouho bude ten či onen proces probíhat. Například manganistan draselný se rychleji rozpustí ve vodě, pokud nádobou zatřesete.
Neviditelná rychlost
Existují neviditelné jevy. Například nevidíme, jak se pohybují částice světla, různá záření, jak se šíří zvuk. Ale pokud by nedošlo k žádnému pohybu jejich částic, pak by žádný z těchto jevů v přírodě neexistoval.
Informatika
Téměř každý moderní člověk se při práci na počítači setkává s pojmem „rychlost“:
- Rychlost internetu;
- rychlost načítání stránky;
- Rychlost načítání CPU a tak dále.
Ve fyzice existuje obrovské množství příkladů rychlosti pohybu.
Po pečlivém přečtení článku jste se s konceptem seznámilirychlost, zjistěte, co to je. Nechte tento materiál, aby vám pomohl do hloubky prostudovat část „Mechanika“, projevit o ni zájem a překonat strach při odpovídání v lekcích. Koneckonců, rychlost ve fyzice je běžný pojem, který si snadno zapamatujete.
