Брзина

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Брзина
US Navy 040501-N-1336S-037 The U.S. Navy sponsored Chevy Monte Carlo NASCAR leads a pack into turn four at California Speedway.jpg
As a change of direction occurs while the cars turn on the curved track, their velocity is not constant.
Симболи
v, v
SI-единица m/s

Брзината на објектот е стапката на промена на својот став во однос на референтна рамка, и е функција на времето. Брзина е еднаква на спецификација на својата брзина и правец на движење (на пример, 60 km / h на север). Брзина е важен концепт во кинематика, филијалата на класичната механика кој го опишува движењето на телата.

Брзина е физичка количина вектор; и двете се потребни за големината и насоката да го дефинираат. Скаларен апсолутна вредност (големината) на брзина се нарекува "брзина", како една кохерентна добиени единица која количина се мери во (метрички) систем SI како метри во секунда (m / s) или како СИ базата на (m⋅ s-1). На пример, "5 метри во секунда" е скаларна, додека "5 метри во секунда исток" е вектор.

Ако постои промена во брзината, насоката или и двете, тогаш објектот има брзина се менува и се вели дека е во процес на забрзување

Брзината на објектот е стапката стапката на промена на својот став во однос на референтна рамка, и е функција на времето. Брзина е еднаква на спецификација на својата брзина и правец на движење (на пример Шаблон:Вредност на север). Брзина е важен концепт во кинематиката, дел од класичната механика кој го опишува движењето движење на телата.

Брзина е физичка вектор количина; и големината и насоката се потребни да ја дефинираат. скаларна апсолутна вредност (големина) на брзина се нарекува "брзина", добиена количина како една кохерентна единица која се мери во SI (метрички) систем метри во секунда (m/s) или SI база на (m⋅s−1). На пример, "5 метри во секунда" е скаларна, додека "5 метри во секунда истична" е вектор.

Ако постои промена во брзината, насоката или и двете, тогаш објектот ја менува брзина и се вели дека е во процес на забрзување забрзување.

Постојана брзина спрема забрзување[уреди | уреди извор]

За да имаат постојана брзина, објектите мора да има постојана брзина во постојана насока. Постојаната насока го ограничува објектот на движење по вистинскиот пат, на тој начин, постојана брзина значи движење во права линија со константна брзина.

На пример, автомобил кој се движи со константна брзина од 20 километри на час на кружна патека има постојана брзина, но нема постојана брзина, бидејќи неговата насока трпи промени. Оттука, автомобилот се смета дека е во процес на забрзување.

Разлика помеѓу брзината и брзина[уреди | уреди извор]

Брзина опишува само колку брзо се движи објектот, со оглед на брзината дава и колку брзо и во која насока објектот се движи. Ако за автомобил се вели дека патува со брзина од 60 km / h, определена е неговата брзина. Меѓутоа, ако за автомобилот се вели дека се движи со брзина од 60 km / h на север, сега одредена е нејговата брзина.

Голема разлика може да се забележи кога следиме движење околу кругот. Кога нешто се движи во круг и се враќа на почетна точка, неговата просечна брзина е нула, но неговата просечна брзина е поделбата на обемот на кругот со времето потребно за да се движи околу кругот. Тоа е затоа што просечната брзина е пресметана само со оглед на поместување помеѓу почетната и крајот, а просечна брзина смета само вкупното растојание.

Равенка на движење[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Равенка на движење.

Просечната брзина[уреди | уреди извор]

Брзина се дефинира како стапка на промена на својот став во однос на времето, која исто така може да биде наведена како моментална брзина за да се нагласи разликата од просечната брзина. Во некои апликации "просечната брзина" на објектот можеби ќе биде потребна, така да се каже, да ги обезбеди добиените поместување на постојаната брзина како променлива брзина во ист временски интервал, v (t), во текот на одреден временски период Δt . Просечната брзина може да се пресмета како:

Просечната брзина е секогаш помала или еднаква на просечната брзина на објектот. Ова може да се види при реализирање, додека растојанието секогаш стрикно се зголемува, поместувањето може да се зголеми или намали, се додека ја менува својата насока.

Во смисла на зафатнина работно време (x vs. t) Графика, моментална брзина (или, едноставно, брзина) може да се смета за наклонот на тангентата на кривата на која било точка, а просечната брзина како патека на секанс линија помеѓу две точки, т координира еднаква на границите на рокот за просечната брзина.

Просечната брзина е иста како и на брзината на просечното време - може да се каже, просечно броено време , кое може да се пресмета како време составено во брзината:

каде што може да се идентификуваат

и

Mоментална брзина[уреди | уреди извор]

Example of a velocity vs. time graph, and the relationship between velocity v on the y-axis, acceleration a (the three green tangent lines represent the values for acceleration at different points along the curve) and displacement s (the yellow area under the curve.)

Ако ги земеме предвид V како брзина и X како поместување (промена на позиција) вектор, тогаш може да ја искажат (моменталната) брзината на честички или објекти, во секое посебно време t, како производ на позицијата во однос на времето

Од овој производ на равенка, во едно-димензионален случај може да се види дека на тоа подрачје во рамките на брзината во однос на времето (v vs. t график) е поместување, х. Во смисла на анализата , интеграл на функцијата брзина В (t) е поместувањето функција x (T). Во бројка, тоа одговара на жолтата површината под кривата означена со s (s е алтернативна нотација за поместување).

Од производот на позицијата во однос на времето која дава промена во позицијата (во метри) поделено со промена на време (во секунди), брзината се мери во метри во секунда (m / s). Иако концептот на моментална брзина може се на прв поглед да изгледа контра-интуитивно, може да се смета за брзината, дека објектот ќе продолжи да се движи и ако престанува забрзување во тој момент.

Односи на забрзувањето[уреди | уреди извор]

Иако брзинаta се дефинира како стапка на промена на позицијаta, тоа вообичаено може да се започне со изразот на објектот за забрзување . Како што се гледа од сликата на трите зелени линии на сликата, моменталното забрзување на објектот во една точка во времето на патеката на тангентата на кривата на (Шаблон:Математика Шаблон:Наспроти математика графиконот во тој момент, со други зборови, забрзувањето се дефинира како дериват на брзината во однос на времето.:

Од таму, може да се добие израз за брзина како област на забрзување во однос на времето (Шаблон:Математика Шаблон:Наспроти математика) графиконот. Како и погоре, ова е направено со помош на концептот на интеграли:

Постојано забрзување[уреди | уреди извор]

За посебен случај на постојана забрзување, брзина може да се изучува со користење на равенки на движење. Со оглед на 'на' за еднакви со некои произволни постојана вектор, лесно е да се покаже дека

со v како брзина на времето t и u као забрзување во време t = 0. Со комбинирање на оваа раенка со равенката x = ut + at2/2, можно е да се прикажат поместувањата и просечната брзина со

.

Исто така е можно да се изведе израз за независна брзината на време, познат како торикели равенка, како што следува:

каде што v = |v| и др.

Горенаведените равенки важат и за Њутновата механика и специјалниот релативитет. Каде Њутновата механика и специјалната релативност се разликуваат во тоа како различни набљудувачи би ја опишале иста ситуација. Конкретно, во Њутновата механика, сите експерти се согласуваат вредноста на t при правилно трансформирање на позиција да се создаде ситуација во која не-забрзувањето сите набљудувачи би го опишале забрзувањето на објектот со истите вредности. Ниту едно не е точно за специјалениот релативитет. Со други зборови, само релативната брзината може да се пресмета.

Количините кои се зависни од брзината[уреди | уреди извор]

Кинетичката енергија на движење на објект зависи од неговата брзина и е дадена со равенката

игнорирајки го специјалниот релативитет, каде што Ek е кинетичка енергија и m е масата. Кинетичка енергија е производ што зависи од квадратот на брзината, поврзани со количеството, интензитетот, е вектор и е утврдено со:

Кај специјалениот релативитет, бездимензионалниот Лоренц Фактор се појавува често, и е дадена со

каде γ е фактор Лоренц и C е брзината на светлината.

Излезна брзина е минималната брзина на балистички објект кој треба да излезе од масивно тело како Земјата. Тоа претставува кинетичката енергија што, кога се додава на гравитациска потенцијална енергија на објектот, (кој е секогаш негативен) е еднаков на нула. Општата формула за излезна брзина на објект од далечина R од центарот на планета со маса "'M' 'е:

каде што G е гравитациска константа и g е гравитационото забрзување. Излезната брзина од површината на Земјата е околу 11 200 m/s, и без разлика на насоката на објектот.