著者:
Louise Ward
作成日:
3 2月 2021
更新日:
1 J 2024
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コンテンツ
速度は、オブジェクトの特定の方向に移動する速度です。数学的には、速度は、時間の経過に伴うオブジェクトの位置の変化と見なされることがよくあります。この基本的な概念は、多くの物理的な問題に存在します。使用する式は、オブジェクトについてわかっていることによって異なります。正しい式を選択するには、この記事を注意深く読んでください。
削減された式
- 平均速度=
- 最後の位置元の位置
- 最初の瞬間の終わり
- 加速時の平均速度は一定です=
- 初速度最終速度
- 加速度が0に等しい一定の場合の平均速度=
- 最終速度=
- a =加速t =時間
手順
方法1/3:平均速度を見つける
加速度が一定のときの平均速度を求めます。 オブジェクトの加速度が一定の場合、平均速度の計算式は非常に単純です。その中で、は初速度、は最終速度です。 ただ 加速度が一定の場合は、この式を使用してください。- たとえば、30 m / sから80m / sまで一定の加速度を持つ列車を考えてみます。つまり、列車の平均速度はです。
場所と時間を使用して式を作成します。 時間の経過に伴うオブジェクトの位置の変化によって速度を計算できます。この方法はすべての場合に使用できます。オブジェクトが一定の速度で移動していない限り、計算できる結果は、ある時点での瞬間的な速度ではなく、移動中の平均速度になることに注意してください。- この場合の式は、「最後の位置-最初の位置を最後の時間で割ったもの-最初の時間」です。この式を= /のように書き直すこともできます。 Δt、または「時間の経過に伴う場所の変更」。
始点と終点の間の距離を見つけます。 速度を測定する場合、覚えておくべきポイントは、モーションの開始点と終了点の2つだけです。動きの方向に加えて、開始点と終了点は私たちが決定するのに役立ちます 移動 言い換えると 位置の変更 問題のオブジェクトの。これらの2点間の距離は考慮されません。- 例1:東行きの車は位置x = 5メートルから始まります。 8秒後、車は位置x = 41メートルになります。車はどこまで移動しましたか?
- 車は東に36メートル移動しました(41m-5m)。
- 例2:ダイバーはボードから1メートル上に跳躍し、5メートル落下してから水にぶつかります。アスリートはどのくらい動きましたか?
- 合計で、ダイバーは元の位置から4メートル下に移動しました。つまり、ダイバーは4メートル、つまり-4メートルより下に移動しました。 (0 + 1-5 = -4)。総移動距離は6メートル(ジャンプ時は1メートル上、落下時は5メートル上)ですが、動きの終わりが元の位置より4メートル下にあるという問題があります。
- 例1:東行きの車は位置x = 5メートルから始まります。 8秒後、車は位置x = 41メートルになります。車はどこまで移動しましたか?
時間の変化を計算します。 問題の対象が終点に到達するのにどのくらい時間がかかりますか?この情報を利用できるようにする多くの演習があります。そうでない場合は、終点から最初の点を引くことによって決定できます。- 例1 (続き):割り当ては、車が最初から最後まで行くのに8秒かかると言っているので、これは時間の変化です。
- 例2 (続き):キッカーが時間t = 7秒でジャンプし、t = 8秒で水を再開する場合、時間の変化= 8秒-7秒= 1秒。
距離を移動時間で割ります。 移動するオブジェクトの速度を決定するために、移動した距離を費やした合計時間で除算し、移動の方向を決定します。そのオブジェクトの平均速度が得られます。- 例1 (続き):車は8秒で36メートル移動しました。我々は持っています 4.5 m / s 東向き。
- 例2 (続き):アスリートは1秒間に-4メートルの距離を移動しました。我々は持っています -4 m / s。 (一方向の動きでは、負の数は通常「下」または「左」を意味します。この例では、「下方向に4 m / s」と言うことができます)。
双方向モーションの場合。 すべての演習が固定線での移動を伴うわけではありません。オブジェクトがある時点で方向が変わった場合、距離を見つけるためにジオメトリの問題をグラフ化して解決する必要があります。- リスト3:1人が東に3メートル歩き、次に90度回転し、さらに北に4メートル進みます。この人はどれくらい動いたのですか?
- グラフを描き、始点と終点を線でつなぎます。右の三角形を取得します。右の三角形のプロパティを使用して、その辺の長さを見つけます。この例では、変位は北東5メートルです。
- 時々あなたの先生はあなたに正確な動きの方向(上部の水平の角)を見つけるように頼むかもしれません。幾何学的特性を使用するか、ベクトルを描画して、その問題を解決できます。
- リスト3:1人が東に3メートル歩き、次に90度回転し、さらに北に4メートル進みます。この人はどれくらい動いたのですか?
方法2/3:加速を知っている速度を見つける
加速度のある物体の速度を計算するための式。 加速は速度の変化です。加速度が一定の場合、速度は均等に変化します。この変化は、加速時間に次の時間と初速度を掛けることで説明できます。- 、または「最終速度=初期速度+(加速度 *時間)」
- 初期速度は、(「時間t = 0での速度」)と表記されることがあります。
加速度と時間の積を計算します。 加速と時間の積は、その時間中に速度がどのように増加(または減少)したかを示します。- 例えば:列車は2 m / sの速度と10m / sの加速度で北に移動します。次の5秒間で、列車の速度はどのくらい増加しますか?
- a = 10 m / s
- t = 5秒
- 速度が増加しました(a * t)=(10 m / s * 5 s)= 50 m / s。
- 例えば:列車は2 m / sの速度と10m / sの加速度で北に移動します。次の5秒間で、列車の速度はどのくらい増加しますか?
プラス初速度。 速度の変化がわかったら、この値にオブジェクトの初速度を加えて、速度を求めます。- 例(続き):この例では、5秒後の列車の速度はどれくらいですか?
- 例(続き):この例では、5秒後の列車の速度はどれくらいですか?
移動方向を決定します。 速度とは異なり、速度は常に運動の方向に関連付けられています。したがって、速度に関しては、移動の方向に常に注意することを忘れないでください。- 上記の例では、船は常に北に移動しており、その間方向を変えていないため、速度は北に52 m / sです。
関連する演習を解決します。 任意の時点でのオブジェクトの加速度と速度がわかれば、この式を使用して任意の時点での速度を計算できます。広告
方法3/3:円速度
円運動の速度を計算するための式。 円運動の速度は、惑星や重量のある物体などの別の物体の周りの円形軌道を維持するために物体が達成する必要のある速度です。- 物体の円速度は、軌道の円周を運動時間で割ることによって計算されます。
- 式は次のとおりです。
- v = / T
- 注:2πrはモーションの軌道の円周です
- r 「半径」です
- T 「モーションタイム」です
運動軌道の半径に2πを掛けます。 最初のステップは、半径と2πの積をとることによって軌道の周囲を計算することです。計算機を使用しない場合、π= 3.14を得ることができます。- たとえば、軌道半径が8メートルのオブジェクトの45秒間の円速度を計算します。
- r = 8 m
- T = 45秒
- 周囲=2πr=〜(2)(3.14)(8 m)= 50.24 m
- たとえば、軌道半径が8メートルのオブジェクトの45秒間の円速度を計算します。
円周を運動時間で割ります。 問題のオブジェクトの円運動速度を計算するために、オブジェクトの運動時間で割ったばかりの円周を取ります。- 例:v = / T = / 45秒 = 1.12 m / s
- オブジェクトの円運動速度は1.12m / sです。
- 例:v = / T = / 45秒 = 1.12 m / s
助言
- メートル/秒(m / s)は、速度の標準単位です。距離がメートル単位で時間が秒単位であることを確認します。加速の場合、標準単位はメートル/秒/秒(m / s)です。