Hvordan beregne et objekts hastighet

Innhold

Trinn
Nødvendigheter

Hastighet er bevegelsen til et objekt over en tidsperiode . Standardmetoden for å bestemme hastigheten til et objekt er å dele endringen i tilbakelagt avstand med endringen i tid, men det er andre metoder du kan bruke for å beregne hastigheten og vektorhastigheten (Og. hastighet; her tar du hensyn til retningen på forskyvningen) for å beregne. Her er noen du bør vite.

Trinn

Metode 1 av 4: Metode 1: Middels hastighet

1. Husk formelen for gjennomsnittshastighet. Gjennomsnittlig hastighet er tilbakelagt distanse (hastighet) eller forskyvning (vektorhastighet) delt på medgått tid.

Denne formelen kan skrives som:

v(av) = [d(f) - d(i)] / [t(f) - t(i)]
ELLER
v(av) = Δd / Δt

v(v) står for "gjennomsnittshastighet"

d(f) står for "endeposisjon" og d(i) står for "startposisjon"

t(f) står for "sluttid" og t(i) står for "starttid"

d står for "forskyvning" og t står for "tidligere tid"

2. Beregn den totale tilbakelagte distansen. For å beregne tilbakelagt distanse eller forskyvning, må du først trekke sluttposisjonen fra startposisjonen.

Eksempel: Δd = d(f) - d(i)

Utgangspunkt: 5 m

Sluttpunkt: 25 m

Δd = d(f) - d(i) = 25 - 5 = 20 m

3. Beregn den totale tiden det tar å dekke avstanden. For å beregne den totale tiden som trengs, trenger du differansen mellom start- og sluttid.

Eksempel: Δt = t(f) - t(i)

Starttid: 4 s

Sluttid: 8 s

Δt = t(f) - t(i) = 8 - 4 = 4 s

4. Del avstanden tilbakelagt på medgått tid. For å finne hastigheten deler du tilbakelagt avstand med endringen i tid.

Eksempel: v(av) = Δd / Δt = 20 m / 4 s = 5 m/s

5. Bestem retningen på forskyvningen. For å skille mellom hastighet og vektorhastighet er det viktig å angi i hvilken retning forskyvningen skjedde.

Eksempel: 5 m/s øst (nord, sør, vest, etc.)

Metode 2 av 4: Metode to: Hastighet og akselerasjon

1. Formelen for å beregne akselerasjon. Hvis du har målt et objekts akselerasjon, kan du finne objektets hastighet ved å multiplisere akselerasjonen med medgått tid, og deretter legge til starthastigheten.

Som en formel ser denne ligningen slik ut:

v = v(0) + (a * t)
Merk at denne ligningen er utledet fra ligningen for å finne akselerasjonen: a = [v - v(0)] / t

v står for"hastighet (eller vektoriell hastighet: fra det engelske uttrykket velocity)" og v(0) står for "starthastighet"

en står for "akselerasjon"

t står for "tidligere tid"

Akselerasjon er hastigheten som hastigheten til et objekt endres med.

2. Multipliser akselerasjonen med den totale målte tiden. Så lenge perioden og akselerasjonen til objektet er gitt bør du kunne finne hastigheten. Et første trinn her er å multiplisere akselerasjonen med medgått tid.

Eksempel: Regn ut vektorhastigheten til et objekt som beveger seg i nordlig retning med en akselerasjon på 10 m/s i 5 s. Merk at objektets hastighet er 2 m/s i nordlig retning.

a = 10 m/s2

t = 5 s

(a * t) = (10 * 5) = 50

3. Legg til starthastigheten. Du må også vite starthastigheten for å finne ut gjennomsnittshastigheten. Legg til starthastigheten til produktet av akselerasjon og tid. Dette er den faktiske hastigheten til objektet.

Eksempel: v(0) = 2 m/s

v = v(0) + (a * t) = 2 + (50) = 52 m/s

4. Spesifiser forskyvningsretningen. For å skille vektoriell hastighet fra hastighet må du indikere i hvilken retning objektet beveger seg.

Eksempel: Vektorhastigheten er 52 m/s i nordlig retning.

Metode 3 av 4: Metode tre: Starthastighet og akselerasjon

Bilde med tittelen Find Velocity Step 10

1. Lær formelen for starthastigheten. Du kan utlede en ligning for å beregne starthastigheten ved å bruke akselerasjonsformelen. Du trekker produktet av akselerasjon og tid fra gjennomsnittshastigheten til objektet.

Formelen til ligningen er:

v(0) = v - (a * t)

Merk at denne formelen er avledet fra akselerasjonsformelen: a = [v - v(0)] / t

v står for "hastighet" og v(0) står for "starthastighet"

en står for "akselerasjon"

t står for "tidligere tid"

Akselerasjonen er endringen i hastigheten til et objekt.

Bilde med tittelen Find Velocity Step 11

2. Multipliser akselerasjonen med den totale tiden det tok å bevege seg. For å beregne starthastigheten er det nødvendig å multiplisere akselerasjonen (hastighetsendringen) med tiden som har gått under forskyvningen.

Eksempel: Finn starthastigheten til et objekt som beveger seg nordover med en hastighet på 52 m/s og en akselerasjon på 10 m/s, i 5 s.

a = 10 m/s

t = 5 s

(a * t) = (10 * 5) = 50

Bilde med tittelen Find Velocity Step 12

3. Trekk produktet fra hastigheten. I tillegg til akselerasjonen og medgått tid, må du også vite gjennomsnittshastigheten til det aktuelle objektet. Trekk produktet av akselerasjon og tid fra hastigheten.

Merk at dette beregner starthastigheten til et objekt.

Eksempel: v = 52 m/s

v = v - (a * t) = 52 - (50) = 2 m/s

Bilde med tittelen Find Velocity Step 13

4. Bestem i hvilken retning objektet beveger seg. Uten en retning måler du bare hastigheten, ikke den vektorielle starthastigheten. Hvis vektorhastigheten blir spurt, skal du kunne angi i svaret ditt hva retningen er.

Eksempel: Objektets begynnelsesvektorhastighet er 2 m/s nord.

Metode 4 av 4: Metode fire: Hastighet i en sirkulær bevegelse

Bilde med tittelen Find Velocity Step 14

1. Lær formelen for hastighet i en sirkulær bevegelse. Dette er den konstante hastigheten et objekt må bevege seg med for å opprettholde en sirkulær bane rundt et annet objekt, vanligvis en planet eller et annet massivt objekt.

Sirkelhastigheten til et objekt beregnes ved å dele sirkelens omkrets (avstanden tilbakelagt) med perioden objektet har beveget seg.
Som en formel ser denne ligningen slik ut:

v = (2Πr) / T

Husk at 2Πr er lik omkretsen av en sirkel.

r står for "radius" eller "Stråle"

t står for "tidsrom" eller "periode"

Bilde med tittelen Find Velocity Step 15

2. Multipliser radiusen med to og med pi. Det første trinnet i å løse dette problemet er å beregne omkretsen av sirkelen. Du gjør dette ved å multiplisere radiusen med to og med 3,14 (pi).

Eksempel: Finn hastigheten til et objekt som beveger seg langs en sirkelbane med en radius på 8 m i et tidsintervall på 45 sekunder.

r = 8 m

T = 45 s

Sirkelens omkrets = 2 * Π * r = 2 * 3,14 * 8 = 50,24 m

Bilde med tittelen Find Velocity Step 16

3. Del dette produktet på perioden. For å bestemme den konstante hastigheten til det aktuelle objektet, del sirkelens omkrets med tiden det tar å flytte objektet.

Eksempel: v = (2Πr) / T = 50,24 m / 45 s = 1,12 m/s

Objektets hastighet er 1,12 m/s.