Auteur:
Louise Ward
Date De Création:
3 Février 2021
Date De Mise À Jour:
1 Juillet 2024
Contenu
La vitesse est la vitesse à laquelle il se déplace dans une certaine direction d'un objet. Mathématiquement, la vitesse est souvent considérée comme le changement de la position d'un objet au fil du temps. Ce concept de base est présent dans de nombreux problèmes de physique. La formule à utiliser dépend de ce que l'on sait de l'objet, afin de choisir la bonne formule, lisez attentivement cet article.
Formule réduite
- Vitesse moyenne =
- la dernière position la position d'origine
- la fin du moment initial
- La vitesse moyenne à l'accélération est constante =
- vitesse initiale vitesse finale
- Vitesse moyenne si l'accélération est constante égale à 0 =
- Vitesse finale =
- a = accélération t = temps
Pas
Méthode 1 sur 3: trouver la vitesse moyenne
Trouvez la vitesse moyenne lorsque l'accélération est constante. Si un objet a une accélération constante, la formule de calcul de la vitesse moyenne est très simple:. Dans celui-ci, est la vitesse initiale et est la vitesse finale. Juste Utilisez cette formule si l'accélération est constante.- Par exemple, considérons un train avec une accélération constante de 30 m / s à 80 m / s. Donc, la vitesse moyenne du train est.
Formulez des formules en utilisant le lieu et l'heure. Vous pouvez calculer la vitesse en fonction du changement de position de l'objet dans le temps. Cette approche peut être utilisée dans tous les cas. Notez que, sauf si l'objet se déplace à une vitesse constante, le résultat que vous pourrez calculer sera la vitesse moyenne pendant le mouvement plutôt que la vitesse instantanée à un moment donné.- La formule dans ce cas est la suivante: "dernière position - position initiale divisée par la dernière fois - heure initiale". Vous pouvez également réécrire cette formule comme = / Δtou "changement de lieu dans le temps".
Trouvez la distance entre le point de départ et le point d'arrivée. Lors de la mesure de la vitesse, il n'y a que deux points pour noter le point de départ et d'arrivée du mouvement. Avec la direction du mouvement, le début et le point final nous aideront à déterminer Mouvement en d'autres termes changement de position de l'objet en question. Il ne prend pas en compte la distance entre ces deux points.- Exemple 1: Une voiture en direction est démarre à la position x = 5 mètres. Après 8 secondes, le véhicule est à la position x = 41 mètres. Jusqu'où la voiture s'est-elle déplacée?
- La voiture s'est déplacée (41m-5m) = 36 mètres vers l'est.
- Exemple 2: Un plongeur saute de 1 mètre au-dessus d'une planche, puis tombe de 5 mètres avant de toucher l'eau. Combien l'athlète a-t-il bougé?
- Au total, le plongeur s'était déplacé de 4 mètres sous sa position d'origine, ce qui signifiait qu'il s'était déplacé de moins de 4 mètres, soit -4 mètres en d'autres termes. (0 + 1 - 5 = -4). Bien que la distance totale parcourue soit de 6 mètres (1 mètre de haut en sautant et 5 mètres de haut en tombant), le problème est que la fin du mouvement est 4 mètres en dessous de la position d'origine.
- Exemple 1: Une voiture en direction est démarre à la position x = 5 mètres. Après 8 secondes, le véhicule est à la position x = 41 mètres. Jusqu'où la voiture s'est-elle déplacée?
Calculez le changement dans le temps. Combien de temps faut-il au sujet en question pour atteindre le point final? Il existe de nombreux exercices qui donneront cette information disponible. Sinon, vous pouvez le déterminer en soustrayant le premier point du point final.
- Exemple 1 (suite): Le devoir dit que la voiture met 8 secondes pour aller du début à la fin, c'est donc le changement d'heure.
- Exemple 2 (suite): Si le kicker saute au temps t = 7 secondes et reprend l'eau à t = 8 secondes, le changement de temps = 8 secondes - 7 secondes = 1 seconde.
Divisez la distance par le temps de trajet. Pour déterminer la vitesse d'un objet en mouvement, nous divisons la distance parcourue par le temps total passé et déterminons la direction du mouvement, vous obtiendrez la vitesse moyenne de cet objet.
- Exemple 1 (suite): La voiture a parcouru 36 mètres en 8 secondes. Nous avons 4,5 m / s vers l'est.
- Exemple 2 (suite): L'athlète a parcouru une distance de -4 mètres en 1 seconde. Nous avons -4 m / s. (Dans un mouvement unidirectionnel, les nombres négatifs impliquent généralement «vers le bas» ou «vers la gauche». Dans cet exemple, nous pourrions dire «4 m / s vers le bas»).
Dans le cas d'un mouvement bidirectionnel. Tous les exercices n'impliquent pas de mouvement sur une ligne fixe. Si l'objet change de direction à un moment donné, vous devez tracer et résoudre un problème de géométrie pour trouver la distance.
- Liste 3: Une personne marche 3 mètres vers l'est, puis tourne de 90 degrés et va encore 4 mètres au nord. Combien cette personne a-t-elle déplacé?
- Dessinez un graphique et connectez les points de début et de fin à une ligne. Nous obtenons un triangle rectangle, en utilisant les propriétés du triangle rectangle, nous trouverons sa longueur de côté. Dans cet exemple, le déplacement est de 5 mètres au nord-est.
- Parfois, votre enseignant peut vous demander de trouver la direction exacte du mouvement (coin horizontal supérieur). Vous pouvez utiliser les propriétés géométriques ou dessiner des vecteurs pour résoudre ce problème.
- Liste 3: Une personne marche 3 mètres vers l'est, puis tourne de 90 degrés et va encore 4 mètres au nord. Combien cette personne a-t-elle déplacé?
Méthode 2 sur 3: Trouver la vitesse en connaissant l'accélération
La formule de la vitesse d'un objet avec accélération. L'accélération est le changement de vitesse. La vitesse varie uniformément lorsque l'accélération est constante. Nous pouvons décrire ce changement en multipliant les temps d'accélération le temps suivant plus la vitesse initiale:
- , ou "vitesse finale = vitesse initiale + (accélération * temps)"
- La vitesse initiale s'écrit parfois ("vitesse au temps t = 0").
Calculez le produit de l'accélération et du temps. Le produit de l'accélération et du temps montre comment la vitesse a augmenté (ou diminué) pendant ce temps.
- Par exemple: Un train se déplace vers le nord à une vitesse de 2 m / s et une accélération de 10 m / s. De combien la vitesse du train augmentera-t-elle dans les 5 prochaines secondes?
- a = 10 m / s
- t = 5 secondes
- La vitesse a augmenté (a * t) = (10 m / s * 5 s) = 50 m / s.
- Par exemple: Un train se déplace vers le nord à une vitesse de 2 m / s et une accélération de 10 m / s. De combien la vitesse du train augmentera-t-elle dans les 5 prochaines secondes?
Plus la vitesse initiale. Lorsque nous connaissons le changement de vitesse, nous prenons cette valeur plus la vitesse initiale de l'objet pour obtenir la vitesse à trouver.
- Exemple (suite): Dans cet exemple, quelle est la vitesse du train après 5 secondes?
- Exemple (suite): Dans cet exemple, quelle est la vitesse du train après 5 secondes?
Déterminez la direction du mouvement. Contrairement à la vitesse, la vitesse est toujours associée à la direction du mouvement. N'oubliez donc pas de toujours noter la direction du mouvement lorsqu'il s'agit de vitesse.
- Dans l'exemple ci-dessus, comme le navire se déplace toujours vers le nord et n'a pas changé de direction pendant ce temps, sa vitesse est de 52 m / s au nord.
Résolvez des exercices connexes. Une fois que vous connaissez l'accélération et la vitesse d'un objet à un moment donné, vous pouvez utiliser cette formule pour calculer la vitesse à un moment donné. publicité
Méthode 3 sur 3: vitesse circulaire
Formule pour calculer la vitesse du mouvement circulaire. La vitesse du mouvement circulaire est la vitesse à laquelle un objet doit atteindre pour maintenir une orbite circulaire autour d'un autre objet tel qu'une planète ou un objet de poids.
- La vitesse circulaire d'un objet est calculée en divisant la circonférence de l'orbite par le temps de mouvement.
- La formule est la suivante:
- v = / T
- Remarque: 2πr est la circonférence de la trajectoire du mouvement
- r est "rayon"
- T est "temps de mouvement"
Multipliez le rayon de la trajectoire du mouvement par 2π. La première étape consiste à calculer le périmètre de l'orbite en prenant le produit du rayon et 2π. Si vous n'utilisez pas de calculatrice, vous pouvez obtenir π = 3,14.
- Par exemple, calculez la vitesse circulaire d'un objet dont le rayon de trajectoire est de 8 mètres sur une période de 45 secondes.
- r = 8 m
- T = 45 secondes
- Circonférence = 2πr = ~ (2) (3,14) (8 m) = 50,24 m
- Par exemple, calculez la vitesse circulaire d'un objet dont le rayon de trajectoire est de 8 mètres sur une période de 45 secondes.
Divisez la circonférence par la durée du mouvement. Pour calculer la vitesse de mouvement circulaire de l'objet dans le problème, nous prenons la circonférence que nous venons de diviser par le temps de mouvement de l'objet.
- Par exemple: v = / T = / 45 s = 1,12 m / s
- La vitesse circulaire de l'objet est de 1,12 m / s.
- Par exemple: v = / T = / 45 s = 1,12 m / s
Conseil
- Les mètres par seconde (m / s) sont des unités standard de vitesse. Vérifiez que la distance est en mètres et le temps en secondes, pour l'accélération l'unité standard est le mètre par seconde par seconde (m / s).
