Tốc độ

Bách khoa toàn thư há Wikipedia

Cơ học tập cổ điển
Một phần của chuỗi nội dung bài viết về
Định luật 2 của Newton về gửi động Bạn đang xem: tốc độ trung bình là gì
Lịch sử Dòng thời gian Sách giáo khoa
Các nhánh Ứng dụng Thiên thể Môi ngôi trường liên tục Dynamics Chuyển động học Tĩnh học Thống kê
Động học tập hóa học điểm Vị trí Độ dịch chuyển Thời gian Hệ quy chiếu Vận tốc Vận tốc trung bình Vận tốc tức thời Gia tốc Gia tốc tức thời Gia tốc trung bình Không gian
Động lực học tập hóa học điểm Lực Trọng lực Lực pháp tuyến Lực quỷ sát Lực đàn hồi Lực căng Lực cản Ba quyết định luật Newton Định luật loại nhất của Newton Định luật loại nhì của Newton Định luật loại tía của Newton
Năng lượng và Báo toàn năng lượng Năng lượng Công Công suất Cơ năng Động năng Thế năng Thế năng đàn hồi Thế năng hấp dẫn Đinh lí công - động năng Định luật bảo toàn năng lượng
Cơ học tập vật rắn Chuyển động con quay của vật rắn Vị trí góc Trục quay Đường mốc Độ dời góc Vận tốc góc Vận tốc góc trung bình Vận tốc góc tức thời Gia tốc góc Gia tốc góc trung bình Gia tốc góc tức thời Động năng quay Quán tính quay Định lí trục tuy nhiên song Mômen quay Định luật loại nhì của Newton bên dưới dạng góc Công quay Vật lăn Mômen động lượng Định luật bảo toàn mômen động lượng Tiến động của con cái quay Cân tự tĩnh
Hệ phân tử và Tương tác hạt Khối tâm Định luật loại nhì của Newton cho tới hệ hạt Động lượng Định luật bảo toàn động lượng Va chạm Định lí xung lượng - động lượng Va chạm đàn hồi một chiều Va chạm ko đàn hồi Va chạm nhì chiều
Dao mô tơ và Sóng cơ Tần số Chu kì Chuyển động điều hoà đơn giản Biên độ Pha (dao động cơ) Hằng số pha Biên chừng vận tốc Biên chừng gia tốc Dao động tử điều hoà tuyến tính Con lắc Con nhấp lên xuống xoắn Con nhấp lên xuống đơn Con nhấp lên xuống vật lí Chuyển động điều hoà tắt dần Dao động chống bức Sự nằm trong hưởng Sóng ngang Sóng dọc Sóng sin tính Bước sóng Giao quẹt sóng cơ Sóng dừng Sóng âm Cường chừng âm Mức độ mạnh âm Phách Hiệu ứng Doppler Sóng xung kích
Các ngôi nhà khoa học Kepler Galileo Huygens Newton Horrocks Halley Daniel Bernoulli Johann Bernoulli Euler d'Alembert Clairaut Lagrange Laplace Hamilton Poisson Cauchy Routh Liouville Appell Gibbs Koopman von Neumann
Cổng vấn đề Vật lý Thể loại
x t s

Trong dùng hằng ngày và vô vận động học tập, tốc độ của một vật là kích thước của sự việc thay cho thay vị trí của nó; bởi vậy nó là một trong những đại lượng vô phía.^[1] Tốc chừng trung bình của vật vô một khoảng chừng thời hạn là quãng lối vật lên đường được phân tách cho tới thời hạn của khoảng chừng thời hạn đó;^[2] vận tốc tức thời là số lượng giới hạn của vận tốc khoảng Lúc khoảng chừng thời hạn tiến bộ sát cho tới 0.

Tốc chừng sở hữu loại nguyên vẹn của khoảng cách phân tách cho tới thời hạn. Đơn vị SI của vận tốc là mét bên trên giây, tuy nhiên những đơn vị chức năng thông dụng nhất của vận tốc trong các việc dùng hằng ngày là km từng giờ hoặc, ở Mỹ và Anh, dặm một giờ. Đối với du ngoạn sản phẩm ko và sản phẩm hải, nút (knot) thông thường được dùng.

Tốc chừng sớm nhất rất có thể nhưng mà tích điện hoặc vấn đề rất có thể tương truyền, bám theo thuyết kha khá hẹp, là vận tốc độ sáng vô chân ko c = 299792458 mét / giây (xấp xỉ 1079000000 km/h hoặc 671000000 mph). Vật hóa học ko thể đạt cho tới vận tốc độ sáng, vì thế điều này tiếp tục yên cầu một lượng tích điện vô hạn. Trong cơ vật lý thuyết kha khá, định nghĩa chừng thời gian nhanh thay cho thế ý tưởng phát minh cổ xưa về vận tốc.

Định nghĩa[sửa | sửa mã nguồn]

Định nghĩa lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Nhà cơ vật lý người Ý Galileo Galilei thông thường được cho rằng người thứ nhất đo vận tốc bằng phương pháp kiểm tra khoảng cách được chứa đựng và thời hạn nó cần thiết. Galileo khái niệm vận tốc là khoảng cách lên đường được bên trên một đơn vị chức năng thời hạn.^[3] Tại dạng phương trình, cơ là

trong cơ là vận tốc, là khoảng cách, và là thời hạn. Ví dụ, một người lên đường xe đạp điện lên đường được quãng lối 30 mét vô thời hạn 2 giây thì sở hữu véc tơ vận tốc tức thời là 15 mét một giây. Các vật thể vận động thông thường sở hữu sự thay cho thay đổi về vận tốc (một cái xe hơi rất có thể dịch chuyển dọc từ một đường phố với véc tơ vận tốc tức thời 50 km/h, đủng đỉnh về 0 km/h, và tiếp sau đó đạt 30 km/h).

Tốc chừng tức thời[sửa | sửa mã nguồn]

Tốc chừng bên trên 1 thời điểm này cơ, hoặc được giả thiết là ko thay đổi vô một khoảng chừng thời hạn đặc biệt cụt, được gọi là tốc chừng tức thời. phẳng phiu ý kiến vô đồng hồ đeo tay vận tốc, người tao rất có thể phát âm được vận tốc tức thời của xe hơi bên trên ngẫu nhiên thời gian này.^[3] Một cái xe hơi lên đường với véc tơ vận tốc tức thời 50 km/h thông thường lên đường vô thấp hơn một giờ với vận tốc ko thay đổi, tuy nhiên nế như đó lên đường với vận tốc cơ vô một giờ, nó sẽ bị lên đường được 50 km. Nếu xe đua tiếp với véc tơ vận tốc tức thời cơ vô nửa giờ thì xe pháo lên đường được 1/2 quãng lối cơ (25 km). Nếu chỉ kế tiếp vô một phút, nó sẽ bị bao hàm khoảng chừng 833 m.

Theo thuật ngữ toán học tập, vận tốc tức thời được khái niệm là kích thước của véc tơ vận tốc tức thời tức thời , tức thị, đạo hàm của địa điểm so với thời gian:^[2]^[4]

Xem thêm: cuối tuần này thì sao

Nếu là chừng lâu năm của quãng lối (còn gọi là quãng đường) lên đường được cho tới thời gian , vận tốc tự đạo hàm thời hạn của :^[2]

Trong tình huống đặc biệt quan trọng Lúc véc tơ vận tốc tức thời ko thay đổi (nghĩa là vận tốc ko thay đổi bên trên một lối thẳng), điều này rất có thể được giản dị và đơn giản hóa trở nên . Tốc chừng khoảng vô một khoảng chừng thời hạn hữu hạn là tổng quãng lối đã đi được phân tách cho tới khoảng chừng thời hạn.

Tốc chừng trung bình[sửa | sửa mã nguồn]

Khác với vận tốc tức thời, vận tốc trung bình được khái niệm là tổng quãng lối đi được phân tách cho tới khoảng chừng thời hạn. Ví dụ, nếu khách hàng tài xế một quãng lối lâu năm 80 km trong một giờ thì vận tốc khoảng là 80 km/h. Tương tự động, nếu khách hàng lên đường được 320 km vô 4 giờ thì vận tốc khoảng cũng chính là 80 km/h. Khi một khoảng cách tính tự km (km) được phân tách cho tới thời hạn tự giờ (h), thành quả tính tự km bên trên giờ (km/h).

Tốc chừng khoảng ko tế bào mô tả sự thay cho thay đổi vận tốc rất có thể xẩy ra trong vòng thời hạn ngắn lại hơn (vì nó là toàn cỗ quãng lối được phân tách cho tới tổng thời hạn di chuyển), và bởi vậy vận tốc trung thông thường khá không giống với độ quý hiếm của vận tốc tức thời.^[3] Nếu vận tốc khoảng và thời hạn dịch chuyển được biết, thì khoảng cách dịch chuyển rất có thể được xem bằng phương pháp bố trí lại khái niệm thành

Sử dụng phương trình này cho tới vận tốc khoảng là 80 km một giờ vô một chuyến hành trình 4 giờ, khoảng cách tính được là 320 km.

Được thể hiện tại tự ngôn từ đồ dùng thị, chừng dốc của một lối tiếp tuyến bên trên ngẫu nhiên điểm này của đồ dùng thị khoảng chừng cách-thời gian ngoan là vận tốc tức thời bên trên đặc điểm đó, trong lúc chừng dốc của lối chão cung của và một đồ dùng thị là vận tốc khoảng trong vòng thời hạn lên đường bên trên chão cung. Tốc chừng khoảng của một vật là Vav = s ÷ t

Sự khác lạ thân thuộc vận tốc và vận tốc[sửa | sửa mã nguồn]

Tốc chừng chỉ biểu thị vận tốc của một vật đang được vận động, trong lúc vận tốc tế bào mô tả cả vận tốc và phía nhưng mà vật thể đang được vận động.^[5] Nếu một cái xe hơi được cho rằng lên đường với véc tơ vận tốc tức thời 60 km/h, tốc độ của chính nó đã và đang được xác lập. Tuy nhiên, nếu như nhận định rằng con xe đang được vận động với véc tơ vận tốc tức thời 60 km/h về phía bắc, vận tốc của chính nó hiện tại đã và đang được xác lập.

Sự khác lạ rộng lớn rất có thể được trao thấy Lúc kiểm tra vận động xung quanh một vòng tròn trĩnh. Khi một vật vận động bám theo lối tròn trĩnh và con quay quay về điểm xuất vạc, vận tốc khoảng của chính nó tự 0, tuy nhiên tốc độ khoảng của chính nó được nhìn thấy bằng phương pháp phân tách chu vi của vòng tròn trĩnh cho tới thời hạn quan trọng nhằm vận động xung quanh vòng tròn trĩnh. Vấn đề này là vì vận tốc khoảng được xem bằng phương pháp chỉ kiểm tra chừng dịch gửi thân thuộc điểm đầu và điểm cuối, trong lúc tốc độ khoảng chỉ kiểm tra tổng quãng lối đã đi được.

Tốc chừng tiếp tuyến[sửa | sửa mã nguồn]

Tốc chừng tuyến tính là quãng lối đi được bên trên một đơn vị chức năng thời hạn, còn tốc chừng tiếp tuyến (hay véc tơ vận tốc tức thời tiếp tuyến) là vận tốc tuyến tính của một vật vận động dọc từ một lối tròn trĩnh.^[6] Một điểm ở mép ngoài của vòng xoay hoặc bàn xoay tiếp tục dịch chuyển được một khoảng cách to hơn vô một vòng xoay hoàn hảo đối với điểm sát tâm rộng lớn. Di gửi một quãng lối to hơn vô và một thời hạn Có nghĩa là một vận tốc to hơn, và bởi vậy vận tốc tuyến tính ở rìa ngoài của một vật thể con quay to hơn ở sát trục rộng lớn. Tốc chừng này dọc từ lối tròn trĩnh được gọi là tốc chừng tiếp tuyến vì thế vị trí hướng của vận động tiếp tuyến với chu vi của lối tròn trĩnh. Đối với vận động tròn trĩnh, thuật ngữ vận tốc trực tiếp và vận tốc tiếp tuyến được dùng thay cho thế lẫn nhau và cả nhì đều dùng những đơn vị chức năng là m / s, km/h và những đơn vị chức năng không giống.

Tốc chừng con quay (hay tốc chừng góc) tương quan cho tới số vòng xoay bên trên một đơn vị chức năng thời hạn. Tất cả những phần tử của một cái đu con quay cứng hoặc bàn xoay đều xoay quanh trục con quay vô và một khoảng chừng thời hạn. Do cơ, toàn bộ những phần tử sở hữu nằm trong vận tốc con quay, hoặc nằm trong số vòng xoay hoặc số vòng xoay bên trên một đơn vị chức năng thời hạn. Người tao thông thường biểu thị vận tốc con quay bám theo số vòng xoay bên trên phút (RPM) hoặc bám theo số "radian" con quay được vô một đơn vị chức năng thời hạn. Có thấp hơn 6 radian vô một vòng xoay trọn vẹn (chính xác là 2 π radian). Khi một phía được gán cho tới vận tốc con quay, nó được gọi là véc tơ vận tốc tức thời con quay hoặc véc tơ vận tốc tức thời góc. Vận tốc con quay là một trong những vectơ có tính rộng lớn là vận tốc con quay.

Tốc chừng tiếp tuyến và vận tốc con quay sở hữu tương quan với nhau: RPM càng rộng lớn, vận tốc tính tự mét bên trên giây càng rộng lớn. Tốc chừng tiếp tuyến tỷ trọng thuận với vận tốc con quay bên trên ngẫu nhiên khoảng cách thắt chặt và cố định này kể từ trục con quay.^[6] Tuy nhiên, vận tốc tiếp tuyến, không như vận tốc con quay, tùy theo khoảng cách xuyên tâm (khoảng cơ hội kể từ trục). Đối với cùng 1 bệ con quay với vận tốc con quay thắt chặt và cố định, vận tốc tiếp tuyến ở tâm tự ko. Về phía cạnh của nền tảng, vận tốc tiếp tuyến tăng tỷ trọng với khoảng cách kể từ trục.^[7] Tại dạng phương trình:

trong cơ v là vận tốc tiếp tuyến và ω (chữ loại Hy Lạp là omega) là vận tốc con quay. Một vận động thời gian nhanh rộng lớn nếu như vận tốc con quay tăng (một độ quý hiếm to hơn cho tới ω) và một cũng vận động thời gian nhanh rộng lớn nếu như xẩy ra vận động xa xăm trục (một độ quý hiếm to hơn cho tới r). Di gửi xa xăm trục con quay gấp rất nhiều lần ở tâm và chúng ta vận động thời gian nhanh gấp rất nhiều lần. Di gửi đi ra xa xăm tía phiên và chúng ta sở hữu vận tốc tiếp tuyến vội vàng tía phiên. Trong ngẫu nhiên loại hệ con quay này, vận tốc tiếp tuyến tùy theo khoảng cách chúng ta không ở gần trục con quay.

Xem thêm: con lừa và bác nông dân

Khi những đơn vị chức năng phù hợp được dùng cho tới vận tốc tiếp tuyến v, vận tốc con quay ω và khoảng cách nửa đường kính r, tỷ trọng thuận của v đối với cả r và ω trở nên phương trình chủ yếu xác

Do cơ, vận tốc tiếp tuyến tiếp tục tỷ trọng thuận với r Lúc toàn bộ những phần tử của khối hệ thống bên cạnh đó sở hữu nằm trong ω, như so với bánh xe pháo, đĩa.