Kiirus tähendab füüsikas mis tahes objekti (materjali punkti) liikumiskiirust ruumis. See väärtus on erinev: lineaarne, nurkne, keskmine, kosmiline ja isegi superluminaalne. Kõigi olemasolevate sortide hulgas on ka hetkeline kiirus. Mis on see väärtus, mis on selle valem ja milliseid toiminguid on vaja selle arvutamiseks - täpselt seda arutatakse meie artiklis.
Kiirus: olemus ja kontseptsioon
Isegi algklassiõpilane teab, kuidas määrata sirgjooneliselt liikuva objekti kiirust: piisab, kui jagada läbitud vahemaa sellisele liikumisele kulunud ajaga. Siiski tasub meeles pidada, et sel viisil saadud tulemus võimaldab hinnata keskmist väärtust. Kui objekt liigub ebaühtlaselt, siis teatud teelõikudes võib liikumiskiirus märgatav alt erineda. Seetõttu on mõnikord selline väärtus nagukohene kiirus. See võimaldab teil hinnata materiaalse punkti liikumiskiirust igal liikumise hetkel.
Hetkekiirus: arvutusvalem
See parameeter võrdub nihke (koordinaatide erinevuse) ja ajavahemiku suhte piiriga (tähistatud kui piir, lühendatult lim), mille jooksul see muutus toimus, eeldusel, et see ajavahemik kipub jõudma nullini. Selle definitsiooni saab kirjutada järgmise valemiga:
v=Δs/Δt kui Δt → 0 või nii v=lim Δt→0 (Δs/Δt)
Pange tähele, et hetkekiirus on vektorsuurus. Kui liikumine toimub sirgjooneliselt, muutub see ainult suurusjärgus ja suund jääb muutumatuks. Vastasel juhul suunatakse hetkkiiruse vektor igas vaadeldavas punktis liikumistrajektoorile tangentsiaalselt. Mis on selle indikaatori tähendus? Hetkeline kiirus võimaldab teil teada saada, millist liikumist objekt ajaühikus sooritab, kui vaadeldavast hetkest liigub see ühtlaselt ja sirgjooneliselt.
Nõuanded
Ühtlase liikumise korral raskusi ei teki: tuleb lihts alt leida vahemaa suhe aega, mille jooksul objekt selle ületas. Sel juhul on keha keskmine ja hetkekiirus võrdsed. Kui liikumine ei ole konstantne, siis on sel juhul vaja välja selgitada kiirenduse suurus ja määrata hetkekiirus igal konkreetsel ajahetkel. Vertikaalse liikumise puhul tuleb arvestada kiirenduse mõjuga.vabalangus. Auto hetkekiirust saab määrata radari või spidomeetri abil. Tuleb meeles pidada, et liikumine mõnel teeosa lõigul võib saada negatiivse väärtuse.
Kiirenduse leidmiseks võite kasutada kiirendusmõõturit või teha liikumisfunktsiooni ja kasutada valemit v=v0+a•t. Kui liikumine algab puhkeseisundist, siis v0=0. Arvutamisel tuleb arvestada asjaoluga, et keha aeglustamisel (kiiruse vähenemisel) on kiirendus miinusmärgiga. Kui objekt on vabas langemises, arvutatakse selle liikumise hetkekiirus valemiga v=g•t. Sel juhul on ka algkiirus 0.
