See teema on kasulik mitte ainult keskkooliõpilastele, vaid isegi täiskasvanutele. Lisaks pakub artikkel huvi lapsevanematele, kes soovivad oma lastele lihtsaid asju loodusteadustest selgitada. Väga oluliste teemade hulgas on kiirus füüsikas.
Üsna sageli ei suuda õpilased aru saada, kuidas probleeme lahendada, saadaolevatel kiirustel eristada ning teaduslikest määratlustest on veelgi raskem aru saada. Siin käsitleme kõike kättesaadavamas keeles, nii et kõik pole mitte ainult selge, vaid isegi huvitav. Kuid mõningaid asju tuleb siiski meeles pidada, kuna tehnikateadused (füüsika ja matemaatika) nõuavad valemite, mõõtühikute ja loomulikult igas valemis sisalduvate sümbolite tähenduste päheõppimist.
Kus see kohtub?
Alustuseks meenutagem, et see teema viitab sellisele füüsikaosale nagu mehaanika, alajaotis "Kinemaatika". Lisaks ei lõpe kiiruse uurimine siin, see on järgmistes jaotistes:
- optika,
- kõikumised ja lained,
- termodünaamika,
- kvantfüüsika ja nii edasi.
Samuti leidub kiiruse mõistet keemias, bioloogias, geograafias, arvutiteaduses. Füüsikas kohtab ja uuritakse kõige sagedamini teemat "kiirus".põhjalik.
Lisaks kasutatakse seda sõna meie kõigi igapäevaelus, eriti autojuhtide, sõidukijuhtide seas. Isegi kogenud kokad kasutavad mõnikord sellist fraasi nagu "vahusta munavalged segistiga keskmisel kiirusel".
Mis on kiirus?
Kiirus on füüsikas kinemaatiline suurus. See tähendab vahemaad, mille keha läbib teatud aja jooksul. Oletame, et noormees kolib kodust poodi, läbides ühe minutiga kakssada meetrit. Vastupidi, tema vana vanaema läbib sama tee väikeste sammudega kuue minutiga. See tähendab, et tüüp liigub palju kiiremini kui tema eakas sugulane, kuna ta arendab kiirust palju rohkem, tehes väga kiireid pikki samme.
Sama tuleb öelda ka auto kohta: üks auto sõidab kiiremini ja teine aeglasem alt, sest kiirused on erinevad. Hiljem vaatleme arvuk alt selle kontseptsiooniga seotud näiteid.
Valem
Koolitunnis arvestatakse tingimata füüsika kiirusvalemiga, et ülesandeid oleks mugav lahendada.
- V on vastav alt liikumiskiirus;
- S on vahemaa, mille keha läbib ruumi ühest punktist teise liikumisel;
- t – reisiaeg.
Valem tuleks meeles pidada, sest see tuleb edaspidi kasuks paljude probleemide lahendamisel ja mitte ainult. Näiteks võite küsida, kuidaskiirus kodust tööle või õppekohta. Kuid distantsi saab eelnev alt teada nutitelefoni või arvuti kaardi või paberversiooni abil, teades mõõtkava ja võttes kaasas joonlauda. Järgmisena märgite üles kellaaja, enne kui hakkate liikuma. Kui jõuate sihtkohta, vaadake, mitu minutit või tundi kulus peatumata läbimiseks.
Milles seda mõõdetakse?
Kiirust mõõdetakse kõige sagedamini SI-ühikutes. Allpool on toodud mitte ainult ühikud, vaid ka näited nende kasutamise kohta:
- km/h (kilomeeter tunnis) - transport;
- m/s (meeter sekundis) - tuul;
- km/s (kilomeeter sekundis) – kosmoseobjektid, raketid;
- mm/h (millimeeter tunnis) – vedelikud.
Mõtleme esm alt välja, kust tuli murdosa riba ja miks mõõtühik just selline on. Pöörake tähelepanu kiiruse füüsika valemile. Mida sa näed? Lugeja on S (kaugus, tee). Kuidas mõõdetakse vahemaad? Kilomeetrites, meetrites, millimeetrites. Nimetajas vastav alt t (aeg) - tunnid, minutid, sekundid. Seega on suuruse mõõtühikud täpselt samad, mis on esitatud selle jaotise alguses.
Ühendame koos teiega füüsikas kiirusvalemi uurimist järgmiselt: millise vahemaa läbib keha teatud aja jooksul? Näiteks kõnnib inimene 1 tunniga 5 kilomeetrit. Kokku: inimese kiirus on 5 km/h.
Millest see sõltub?
Üsna sageli esitavad õpetajad õpilastele küsimuse: "Mis määrab kiiruse?". Õpilased eksivad sageli ära ega tea, mida öelda. Tegelikult on kõik vägalihts alt. Vaadake lihts alt valemit, et vihje ilmuks. Keha kiirus füüsikas sõltub liikumisajast ja kaugusest. Kui vähem alt üks neist parameetritest on teadmata, on probleemi võimatu lahendada. Lisaks võib näitest leida muud tüüpi kiirusi, mida käsitletakse selle artikli järgmistes osades.
Paljudes kinemaatika ülesannetes peate koostama sõltuvusgraafikud, kus X-telg on aeg ja Y-telg on kaugus, tee. Selliste piltide järgi saab hõlpsasti hinnata liikumiskiiruse olemust. Väärib märkimist, et paljudes transpordiga seotud ametites kasutavad elektrimasinad sageli graafikat. Näiteks raudteel.
Kiiruse mõõtmine õigel hetkel
On veel üks teema, mis keskkooliõpilasi hirmutab – hetkeline kiirus. Füüsikas kasutatakse seda mõistet kiiruse suuruse määratlusena hetkelises ajavahemikus.
Vaatame lihtsat näidet: juht juhib rongi, tema abi jälgib aeg-aj alt kiirust. Eemal on kiiruspiirangu märk. Peaksite kontrollima, kui kiiresti rong praegu liigub. Juhiabi teatab kell 16.00, et kiirus on 117 km/h. See on täpselt kella 16 ajal registreeritud hetkekiirus. Kolm minutit hiljem oli kiirus 98 km/h. See on ka hetkekiirus võrreldes 16 tunni 03 minutiga.
Liikumise algus
Ilma algkiiruseta ei kujuta füüsika peaaegu ühtegi transpordiliigutusttehnoloogia. Mis see parameeter on? See on kiirus, millega objekt hakkab liikuma. Oletame, et auto ei saa 50 km/h kiirusel koheselt liikuma hakata. Ta peab kiirendama. Kui juht vajutab pedaali, hakkab auto sujuv alt liikuma, näiteks algul 5 km/h, siis järk-järgult 10 km/h, 20 km/h ja nii edasi (5 km/h on algkiirus).
Muidugi saab jooksjate-sportlaste kombel tennisepalli reketiga löömisel teha järsu stardi, kuid algkiirus on siiski alati olemas. Meie standardite kohaselt pole seda ainult meie galaktika tähtedel, planeetidel ja satelliitidel, kuna me ei tea, millal ja kuidas liikumine algas. Kuni surmani ei saa kosmoseobjektid peatuda, nad on alati liikumises.
Ühtne kiirus
Füüsika kiirus on üksikute nähtuste ja omaduste kombinatsioon. Samuti on ühtlane ja ebaühtlane liikumine, kõverjooneline ja sirgjooneline. Toome näite: inimene kõnnib mööda sirget teed sama kiirusega, ületades 100-meetrise vahemaa punktist A punkti B.
Ühest küljest võib seda nimetada sirgjooneliseks ja ühtlaseks kiiruseks. Aga kui väga täpsed kiirus- ja marsruudiandurid inimese külge kinnitada, siis on näha, et vahe on ikka. Ebaühtlane kiirus on siis, kui kiirus muutub regulaarselt või pidev alt.
Igapäevaelus ja tehnoloogias
Liikumiskiirus füüsikas eksisteerib kõikjal. Isegi mikroorganismid liiguvad, lasja väga aeglases tempos. Väärib märkimist, et seal on pöörlemine, mida iseloomustab ka kiirus, kuid millel on mõõtühik - rpm (pööret minutis). Näiteks trumli pöörlemiskiirus pesumasinas. Seda mõõtühikut kasutatakse kõikjal, kus on mehhanisme ja masinaid (mootorid, mootorid).
Geograafias ja keemias
Isegi vees on liikumiskiirus. Füüsika on vaid kõrv alteadus looduses toimuvate protsesside valdkonnas. Näiteks tuule kiirus, lained meres – seda kõike mõõdetakse tavaliste füüsikaliste parameetrite, suurustega.
Kindlasti tunnevad paljud teist fraasi "keemilise reaktsiooni kiirus". Ainult keemias on sellel erinev tähendus, kuna see tähendab, kui kaua see või teine protsess toimub. Näiteks kaaliumpermanganaat lahustub vees kiiremini, kui anumat raputate.
Nähtamatu kiirus
On nähtamatud nähtused. Näiteks me ei näe, kuidas valguse osakesed, mitmesugused kiirgused liiguvad, kuidas heli levib. Kuid kui nende osakesed ei liiguks, ei eksisteeriks looduses ühtegi neist nähtustest.
Informaatika
Peaaegu iga tänapäeva inimene seisab arvutiga töötades silmitsi "kiiruse" mõistega:
- Interneti kiirus;
- lehe laadimiskiirus;
- CPU laadimiskiirus ja nii edasi.
Füüsikas on liikumiskiiruse kohta tohutult palju näiteid.
Pärast artikli hoolikat lugemist tutvusite selle kontseptsioonigakiirus, uurige, mis see on. Las see materjal aitab teil põhjalikult uurida jaotist "Mehaanika", näidata selle vastu huvi ja ületada tundides vastamisel hirm. Lõppude lõpuks on kiirus füüsikas levinud mõiste, mida on lihtne meeles pidada.
