Скорость и скорость

Механику можно назвать разделом физики, который занимается понятиями энергии и сил и их влиянием на тела. Он регулирует отношения, связанные с движением объектов, то есть между материей, силой и связанной с ними энергией. Она отвечает за движение тел и действие сил на эти тела. На практике механика включает в себя проектирование, строительство или эксплуатацию машин или инструментов. Например, расстояние, пройденное автомобилем до остановки со скоростью 30 км/ч.

Раздел классической механики, изучающий движение точек, групп объектов и их систем, не относящийся к движению этих объектов, называется кинематикой , часто называемой « геометрией движения». ”

Подраздел физической науки, связанный с движением материальных объектов под действием воздействующих на них физических факторов, то есть силы, массы, импульса, энергии, называется динамикой .

Отдыхать

Говорят, что кто-либо находится в состоянии покоя, если его положение (расстояние, перемещение) не меняется со временем относительно его окружения или точки отсчета.

Движение

Изменение положения кого-либо по отношению ко времени можно назвать движением. Любой движущийся объект можно визуализировать невооруженным глазом, определив изменение позиционных координат и затем связав его через глаз произвольного наблюдателя. Движение может быть вычислено как с точки зрения векторов положения, то есть смещения, расстояния, так и с учетом факторов скорости, то есть скорости, ускорения, скорости и времени.

Например, можно предположить, что пружинный шарик, прикрепленный к одному концу стержня, качающегося в разные промежутки времени, находится в движении.

Разница в скаляре и векторе:

Расстояние

Расстояние — это полная длина пути между любыми двумя последовательными точками. Расстояние является скалярной величиной, имеющей только величину и не связанное с ней направление. Расстояние обозначается символом «d». Расстояние любого объекта считается положительным товаром. Расстояния можно измерять как по прямой, так и по зигзагообразной траектории. Расстояние тела дает подробную информацию о маршруте, по которому следуют при путешествии из одной точки в другую.

Расстояние = скорость х время

смещение

Смещение — это прямая длина минимального пути между любыми двумя последовательными точками. Смещение является векторной величиной, имеющей как соответствующую величину, так и направление. Обозначается буквой «с». Смещение объекта между любыми двумя точками считается положительным, отрицательным и даже нулевым. Перемещение не зависит от пути и зависит только от начального и конечного положения тела. Поэтому он не дает полной информации о маршруте. Смещение всегда указывается стрелкой.

Перемещение = скорость x время

Скорость

Скорость можно определить как скорость изменения положения объекта, движущегося в любом направлении. Скорость измеряется как отношение расстояния, пройденного объектом, ко времени, за которое это расстояние было пройдено. Скорость любого тела считается скалярной величиной, имеющей только величину и не связанную с направлением.

где «s» — скорость в м/с, «d» — пройденное расстояние в м, а t — время в секундах.

Размерная формула для скорости

Математически,

Размерная формула для расстояния = M ⁰ L ¹ T ⁰

Размерная формула для времени = M ⁰ L ⁰ T ¹

Следовательно, разделив размерную формулу расстояния на размерную формулу времени;

Следовательно,

Размерная формула для скорости = ML ¹ T ^-1

Скорость

Скорость объекта можно определить как скорость изменения положения объекта относительно системы отсчета и времени. Смещение является векторной величиной, имеющей как соответствующую величину, так и направление. Единицей СИ является метр в секунду (м/с). Скорость объекта может быть положительной, отрицательной или даже нулевой. Если происходит изменение величины или направления скорости тела, говорят, что тело ускоряется.

Начальная скорость описывает скорость, с которой движется любой объект, когда гравитация впервые прикладывает силу к объекту, тогда как конечная скорость представляет собой векторную величину, которая описывает товары скорости и направления движения тела после того, как оно достигло своего максимального ускорения.

Постоянная скорость

Постоянную скорость можно назвать движением по прямой линии с постоянной скоростью. Алгебраически,

х = х ₀ + vt

куда,

x ₀ представляет положение объекта в

t = 0, а наклон линии указывает на скорость объекта.

Скорость может быть положительной или отрицательной и обозначается знаком нашего наклона. Это говорит нам, в каком направлении движется объект.

Единицы скорости

Единицей скорости в системе СИ является м/с (м/с).

Единицы и размерности скорости следующие:

Разница между скоростью и скоростью

Равномерная скорость и равномерная скорость

Переменная скорость и переменная скорость

Мгновенная скорость и мгновенная скорость

Мгновенная скорость всегда больше или равна нулю, то есть это положительный товар. Мгновенная скорость — это скалярная величина, связанная с величиной, а не с направлением. Она постоянна при равномерном движении. Это предел средней скорости для бесконечно малого интервала времени.

Мгновенная скорость — это показатель того, насколько быстро движется объект в разные моменты времени в пределах заданного интервала времени. Также называется средней скоростью за пренебрежимо малый интервал времени. Подводя итог, мгновенная скорость в любой заданный интервал времени эквивалентна величине мгновенной скорости в это время.

У нас есть,

Здесь lim выполняет операцию взятия предела со временем, стремящимся к 0 или бесконечно малому. А также, Дифференциальный коэффициент – Скорость изменения положения по отношению ко времени в данный момент.

Из графика имеем,

Наклон P ₁ P ₂ – скорость в момент времени 3 сек.

Slope Q ₁ Q ₂ – скорость в момент времени 1 сек.

Тогда как,

Мгновенная скорость называется величиной скорости. Мгновенная скорость в любой момент времени эквивалентна величине мгновенной скорости в этот конкретный момент. Это скорость изменения расстояния до любого объекта во времени.

Единицей скорости является метр в секунду (м/с).

Теперь у нас есть,

Мгновенная скорость (v) =

v = предел, поскольку изменение во времени приближается к нулю

Где,

v = мгновенная скорость (м/с)

Δ = изменение значений

х = смещение (м)

т = время (с)

Средняя скорость

Средняя скорость объекта – это отношение общего пути, пройденного объектом, ко всему затраченному времени.

Средняя скорость =

Если частица проходит расстояния s ₁ , s ₂ , s ₃ , … со скоростями v ₁ , v ₂ , v ₃ , … соответственно, то

Средняя скорость =

Если любой объект проходит равные расстояния в разные моменты времени (s ₁ = s ₂ = s) со скоростями v ₁ и v ₂ , то

Средняя скорость =

Если какой-либо объект движется со скоростями v ₁ , v ₂ , v ₃ , …, в промежутках времени t ₁ , t ₂ , t ₃ ,…, то

Средняя скорость =

Если какой-либо объект движется со скоростями v ₁ и v ₂ за равные промежутки времени, т. е. t ₁ = t ₂ = t ₃ , то

Средняя скорость =

Когда тело проходит одинаковое расстояние со скоростями v ₁ и v ₂ , средняя скорость, которая является средним гармоническим значением двух скоростей, определяется выражением

Вычисление средней скорости

Полная длина пути, проходимого в единицу времени, называется средней скоростью.

Средняя скорость =

Средняя скорость

Средняя скорость любого тела есть отношение полного перемещения ко всему затраченному времени. Это векторная величина с той же единицей, что и скорость. Это скорость, с которой объект меняет свое положение из одного места в другое за определенный период времени. Его стандартной единицей измерения является метр в секунду, но его также можно преобразовать в другие единицы, такие как мили в час (миль в час) или километр в час (км в час).

Вычисление средней скорости

Это та единственная скорость, с которой объект может пройти одинаковую длину за одно и то же время, как обычно это происходит с различной скоростью. Средняя скорость тела в любой конкретный момент времени строго больше, чем величина средней скорости.

Средняя скорость =

Разница в средней скорости и средней скорости

Относительная скорость

Оценка скорости объекта по отношению к другому объекту в том же временном интервале называется относительной скоростью.

Предположим, что относительная скорость объекта А относительно объекта В равна

В _АВ = В _А – В _В

В случае, если два объекта движутся в одном направлении, то

Когда два объекта движутся в противоположных направлениях, то

Если два тела движутся под углом, то

а также

Примеры;

Пример 1. Если автомобиль проезжает расстояние 900 м на запад за 90 с. Найдите скорость и скорость автомобиля?

Решение:

Здесь,

Расстояние = 900 м

Время = 90 с

Скорость =

Скорость = 10 м/с на запад

Пример 2. Если автомобиль движется с равномерной скоростью, он преодолевает расстояние 240 м за 6 секунд. Найдите скорость автомобиля и время, за которое он проедет расстояние 480 м.

Решение:

Здесь,

Расстояние = 240 м

Время = 6 сек.

Скорость поезда 'v' = ?

Время, за которое поезд преодолевает расстояние 480 м 't' = ?

Скорость =

Время, за которое автомобиль преодолеет расстояние 480 м =

Вопрос 3. Если поезд едет из Дели в Джайпур со скоростью 120 км/ч и едет 3 часа. Рассчитать расстояние между городами?

Решение:

Здесь

Скорость поезда v = 120 км/ч.

Затраченное время 't' = 3 часа

Мы должны найти Расстояние 's' = ?

Расстояние = скорость × время

= 120 × 3

= 360 км

Вопрос 4. Мальчик подбрасывает мяч вверх, мяч поднимается по вертикали примерно на 50 м за 2,5 секунды, возвращается к мальчику в том же положении еще через 2,5 секунды. Рассчитать

(i) Пройденное расстояние

(ii) Перемещение

(iii) Средняя скорость

(iv) Средняя скорость

Решение:

Здесь,

Расстояние, пройденное вверх = 50 м

Затраченное время = 2,5 секунды

(i) Общее пройденное расстояние = расстояние, пройденное вверх + расстояние, пройденное вниз

= 50 + 50

= 100 м

(ii) Смещение = когда мяч достигает своей начальной точки, следовательно, их смещение будет нулевым.

= 0

(iii) Средняя скорость =

(iv) Средняя скорость = 0 {Поскольку смещение равно 0, значит, скорость также равна 0}.

Пример 5. Если машине требуется 4 часа, чтобы добраться из Шимлы в Чандигарх, который находится на расстоянии 153 км от Шимлы. Если на обратном пути машина занимает 5 часов, то есть из Чандигарха в Шимлу. Рассчитать среднюю скорость и среднюю скорость автомобиля?

Решение:

Здесь,

Расстояние, пройденное за обе поездки s ₁ , s ₂ = 153 км.

Время от Шимлы до Чандигарха t ₁ = 4 часа.

Время пути из Чандигарха в Шимлу t ₂ = 5 часов.

Нам нужно найти среднюю скорость = ?

а средняя скорость = ?

Общее пройденное расстояние = s ₁ + s ₂ = 153 км + 153 км = 306 км.

Общее затраченное время = t + t = 4 часа + 5 часов = 9 часов

Средняя скорость =

Средняя скорость =

Когда автомобиль возвращается в Шимлу, т.е. в исходную точку, смещение равно нулю.

Таким образом,

Средняя скорость = 0

Пример 6. Если машинист поезда имеет время реакции 0,4 с между тем, как увидел препятствие и применил тормоза. Предположим, что поезд движется со скоростью 72 км/ч, и машинист замечает препятствие. Рассчитайте пройденное расстояние до торможения?

Решение:

Здесь,

Время реакции 't' = 0,4 с

Скорость поезда 'v' = 72 км/ч или

Нам нужно найти пройденное расстояние 's' = ?

Расстояние = скорость × время

Расстояние = 20 × 0,4

Расстояние = 8 м

Пример 7. Предположим, что мяч движется со скоростью v в направлении зеркала, а зеркало движется со скоростью v в направлении мяча. Итак, вычислите относительную скорость изображения мяча относительно мяча?

Решение:

Скорость мяча относительно земли = v

Скорость зеркала относительно земли = v

Скорость изображения мяча в зеркале по = v

Изображение и мяч движутся навстречу друг другу, поэтому относительная скорость будет = v + v = 2v.